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2022 Fiscal Year Research-status Report

Cryo-EM structure of the ghrelin receptor coupled to an engineered heterotrimeric G protein

Research Project

Project/Area Number 20KK0359
Research InstitutionKurume University

Principal Investigator

椎村 祐樹  久留米大学, 付置研究所, 助教 (40551297)

Project Period (FY) 2021 – 2023
Keywordsグレリン受容体 / GPCR
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、アナモレリンが結合したグレリン受容体の構造解析を中心に研究を進めた。これまでの研究で良好な精製タンパク質粒子が得られていることがわかっていたので、大阪大学の300 keV電子顕微鏡Kriosでサンプル粒子を取得した。画像解析の結果、2.9オングストローム分解能で構造決定することができた。さらに得られた構造情報をもとにアナモレリンから4オングストローム以内にあるグレリン受容体の17のアミノ酸を抽出してアラニンに変異させた。このグレリン受容体変異体を用いてアナモレリン添加時のカルシウムシグナル活性を測定することにより結合に重要なアミノ酸の同定を試みた。その結果、Asp99、Arg102、Lue103、Gln120、Glu124、Ile178、Phe279、Arg283、Phe286、Asn305およびPhe309といった複数のアミノ酸点変異体でシグナル活性の減弱が確認された。次にアナモレリン結合構造と構造既知のグレリン受容体と比較したところ、アゴニストであるグレリンやイブタモレン、GHRP6結合構造と構造上の違いはほとんど見られず、構造新規性は低かった。そこで、渡米中に知り合ったSanford Researchの増保先生にお願いして、BRET活性によるシグナルアッセイを行って頂いた。増保先生のシグナルアッセイ系では、構造変化に起因するシグナル変化を測定することができる。その結果、アナモレリンは内因性アゴニストであるグレリンよりも作用の強い、「スーパーアゴニスト」であることがわかり、現在、論文執筆中である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

2021年にグレリンが結合したグレリン受容体構造が複数報告されたことで、グレリン結合構造を中断して、アナモレリン結合構造のみに標的を絞ったことで、発散させずに実験を進めることができ、2.9オングストローム分解能で構造決定することができた。。また渡米中に知り合ったSanford Researchの増保先生と協力体制を取ることができたため、構造情報を応用して生化学的な実験を進めることができるようになり、アナモレリンについて多くの知見を得ることができたため。

Strategy for Future Research Activity

論文のための主な実験データは出揃っているため、実験データをサポートするための実験をいくつか行いながら、並行して論文を執筆する。論文は6割程度執筆できているので、上半期中に投稿を目指す。

  • Research Products

    (4 results)

All 2022

All Journal Article (1 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Insights Into the Regulation of Offspring Growth by Maternally Derived Ghrelin2022

    • Author(s)
      Sato Takahiro、Ida Takanori、Shiimura Yuki、Matsui Kazuma、Oishi Kanae、Kojima Masayasu
    • Journal Title

      Frontiers in Endocrinology

      Volume: 13 Pages: 852636

    • DOI

      10.3389/fendo.2022.852636

  • [Presentation] Structure of an antagonist-bound ghrelin receptor2022

    • Author(s)
      Y. Shiimura, S. Horita, A. Hamamoto, H. Asada, K. Hirata, K. Mori, T. Kobayashi, S. Iwata and M. Kojima
    • Organizer
      Keystone symposia
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The cryo-EM structure of an agonist bound ghrelin receptor2022

    • Author(s)
      椎村祐樹、林到炫、朝田秀基、岩田想、児島将康
    • Organizer
      心血管内分泌代謝学会
  • [Book] 循環器内科2022

    • Author(s)
      佐藤貴弘、井田隆徳、椎村祐樹、児島将康
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      科学評論社

URL: 

Published: 2023-12-25  

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