2019 Fiscal Year Annual Research Report
化学シグナル伝達分子におけるアロステリック機構の動的構造基盤の解析
Publicly Offered Research
| Project Area | Frontier research of chemical communications |
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| Project/Area Number |
18H04626
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| Research Institution | Yokohama City University |
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Principal Investigator |
高橋 栄夫 横浜市立大学, 生命医科学研究科, 教授 (60265717)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | NMR / アロステリック制御 / リガンド結合 / 構造平衡 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究対象としているAMPA型グルタミン酸受容体リガンド結合ドメイン（AMPAR-LBD）およびその変異体を活用したNMR解析により、LBDにおける動的構造平衡のシフトが薬理活性強度を調節する鍵となることを明らかにした研究成果を論文として公表することができた。
さらに、AMPARのアロステリック修飾薬（PAM）が、AMPARの不活性化を抑制するメカニズムを解明する目的で、LBDに対するPAM結合の影響、およびPAMの作用と類似した二量体化促進効果を有する二量体化変異体、についての解析を実施した。等温滴定型カロリメトリーによる相互作用解析を行った結果、二量体化促進に伴い、LBD と アゴニストであるグルタミン酸の相互作用が増強していることが明らかとなった。AMPAR-LBDは溶液中においては単量体で存在する一方、結晶構造としては二量体状態で解かれているものが多いが、二量体を形成してもその構造はほぼ不変であることが知られている。今回の研究から、二量体形成が促進されると静的構造は変化しないものの、リガンド結合能が増大する、すなわち不活性化の抑制を示唆する興味深い結果が得られた。次に、二量体形成に伴う不活性化抑制のメカニズムを理解する目的で、NMR解析を実施した。二量体形成したAMPAR-LBDは分子量5万を超える研究対象であるがMetメチル選択的C13標識体を活用することで、残基レベルの解析が可能となった。NMR解析より、AMPAR-LBDに対するPAMの作用、および二量体化変異体における化学シフト変化には共通したものが見られ、特にリガンド結合部位付近におけるアロステリックな構造変化を示唆する化学シフト変化が観測された。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Cooperative interactions facilitate stimulation of Rad51 by the Swi5-Sfr1 auxiliary factor complex2020
Author(s)
Bilge Argunhan, Masayoshi Sakakura, Negar Afshar, Misato Kurihara, Kentaro Ito, Takahisa Maki, Shuji Kanamaru, Yasuto Murayama, Hideo Tsubouchi, Masayuki Takahashi, Hideo Takahashi and Hiroshi Iwasaki
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Journal Title
eLife
Volume: 9
Pages: e52566
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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