個別化医療の実現を目指したVKORC1の立体構造解析

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25860089
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Research Institution: Showa University
• Principal Investigator: 日下部 吉男 昭和大学, 薬学部, 助教 (30338537)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: コドンの最適化 / 計算科学

Research Abstract

X線を用いた結晶構造解析を行うためには、大量の純品タンパク質が必要となる。目的タンパク質であるヒト由来VKORC1をバキュロウイルス発現系を用いて発現させ、精製し結晶化を行ったが、一度の培養での発現量が少ないために、数百条件の結晶化スクリーニングを行うとなると、莫大な量の培養が必要となる。そこで、一度の培養で大量に得られるVKORC1の発現系の再構築を行うために、コドンの最適化を行った。
GenScript社にコドンの最適化を依頼し、プラスミドと発言ベクターを2種類の制限酵素で切断後、Ligationを行うことで発現ベクター内にVKORC1遺伝子を組み込んだ。現在、Sf9細胞にTransfectionを行い、発現用のウイルスを作成している。
創薬などの観点から、ヒト由来VKORC1の構造を明らかにするのが理想的だが、哺乳類由来の構造が未知であるVKORC1の構造解析を迅速に行うために、マウス由来VKORC1、ウシ由来VKORC1に関しても並行して研究を進めており、こちらの2種類の酵素に関してもコドンの最適化を行い、発現系の構築に成功した。
本研究の目的は、VKORC1の変異にも有効な新規ワルファリン様薬を目指しており、それを行うためには立体構造が不可欠である。X線を用いた構造解析が順調に進まなかった時のために、X線構造解析と並行して、現在構造が明らかになっている微生物由来VKORC1を用いたヒト由来VKORC1の立体構造予測を計算科学を用いて行っている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

1年間、文部科学省に技術参与として出向していたため、申請書通り研究を進めることができなかった。

Strategy for Future Research Activity

昨年度にコドンを最適化し、発現系の再構築を行い、発現量の大幅な増加が予想されるので、本年度、申請通りに研究が進み、昨年度の遅れを取り戻すことができると考えている。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

昨年度は、文部科学省に技術参与として出向していたため、研究を計画書通り進めることができなかったため。
昨年度出来なかった分、本年度は本研究に集中して進めていくつもりである。