2015 Fiscal Year Annual Research Report
ＡＢＣトランスポーターの多剤認識排出メカニズムの解明と新規阻害剤の開発
| Project/Area Number |
25251006
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
加藤 博章 京都大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (90204487)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡辺 文太 京都大学, 化学研究所, 助教 (10544637)
中津 亨 京都大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (50293949)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
|
| Keywords | 生体膜 / 構造機能相関 / 受容体 / X線結晶構造解析 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
１．ABCトランスポーターの多剤認識メカニズムの解明：ドッキングシミュレーションを用いることにより、基質の結合部位と輸送経路を探索したところ、内向型構造のトランスポーターに侵入した基質は分子中央の基質結合部位へと至り、トランスポーターの内向型状態から外向型状態への構造変化に伴い、基質結合部位の上部に開いた細胞外側への出口から外へ排出されようとすることが見いだされた。
２．ABCトランスポーターの基質排出輸送の仕組みの解明：内向型状態の立体構造を安定化しているアミノ酸残基を改変することにより、相対的に外向型状態への構造変化を促進したことで得られた結晶を用いてX線結晶構造解析を実施した。その結果、期待通り外向型状態の結晶構造の決定に成功した。また、同じ変異型を用いて内向型状態の結晶化にも成功し、その結晶構造も決定できた。これは、同一分子の基質排出型ABCトランスポーターにおいて内向型と外向型両状態の結晶構造を解析した世界初の例である。
３．ABCトランスポーターのメカニズムに基づいた新規阻害剤の設計と合成：野生型CmABCB1に分子の外側から特異的に結合する新規阻害剤が、外向型状態を取りやすい変異型にも結合するかどうかを検討した。その結果、その変異型への結合力は大きく低下しており、その阻害剤は、内向型状態の構造が安定に存在していることで強力に結合するメカニズムであることが判明した。一方、基質ローダミンの誘導体を合成し構造活性相関を実施した。その結果、当該トランスポーターによって輸送されなくなった化合物が得られた。今後、その化合物がアンタゴニストかどうかを検討することにより、多剤排出メカニズムの一端が明らかになると期待される。
|
| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
|
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Serial Femtosecond Crystallography of ABC Transporter2016
Author(s)
Oyama Ryo, Pan Dongqing, Nakatsu Toru, Sato Tomomi, Yamaguchi Tomohiro, Kodan Atsushi, Ueda Kazumitsu, Iwata So, Kato Hiroaki
Organizer
6th Special Meeting, ATP-Binding Cassette (ABC) Proteins: From Multidrug Resistance to Genetic Diseases
Place of Presentation
Innsbruck (Austria)
Year and Date
2016-03-05 – 2016-03-11
Int'l Joint Research
-
-
-
