2015 Fiscal Year Annual Research Report
ABC多剤排出トランスポーターと新規特異的阻害剤の結合様式
Publicly Offered Research
| Project Area | Chemical Biology using bioactive natural products as specific ligands: identification of molecular targets and regulation of bioactivity |
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| Project/Area Number |
26102724
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
加藤 博章 京都大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (90204487)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 薬学 / X線 / 分子構造 / 薬理学 / タンパク質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1．CmABCB1―aCAP複合体のX線結晶解析：トランスポーターのメカニズムの特徴は、内向型状態と外向型状態の2つの立体構造の間を交互に構造変化することで基質を輸送することである。そこで、これまで明らかにしてきたCmABCB1の内向型構造に引き続き、外向型状態の結晶解析に向けて結晶化を検討した。その結果、内向型構造を安定化している水素結合を切断する変異を導入することにより、加水分解されにくいATPアナログであるAMP-PNPを加えることでCmABCB1の外向型状態の結晶を得ることに成功した。
2 ．結晶構造に基づいたaCAP 阻害メカニズムの解明：これまでの研究から予想されている「aCAPの阻害は、ABCトランスポーターが内向型から外向型へと構造変化することを妨害するメカニズムである」という仮説を検証した。すなわち、内向型構造を不安定化したCmABCB1 QTA変異型は、aCAPによる阻害を受け難くなることが予想される。そこで、その変異型CmABCB1に対するaCAPの阻害活性を測定することにより、仮説の実証を行った。その結果、その結果、野生型とは異なりaCAPは全く阻害を示さなくなっていた。QTAの変異個所は、aCAPの結合に関与するアミノ酸残基とは全く異なる場所にある。したがって、阻害を示さなくなった理由は、QTA変異体では、TM１とTM６との相互作用を弱めたことで、TM１，TM２，TM３，TM６で構成される束構造が緩み、TM３とTM２の距離が長くなったことでaCAPが結合できなくなったためと推定された。そして、aCAPが内向型構造に特異的に結合する阻害剤であることが強く示唆された。
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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[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
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