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Gタンパク質共役型受容体のリガンド多様性に関する構造的基盤の研究

研究課題

研究課題/領域番号 17H05000
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 機能生物化学
研究機関東京大学

研究代表者

西澤 知宏  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (80599077)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
26,260千円 (直接経費: 20,200千円、間接経費: 6,060千円)
2019年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
2018年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
2017年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
キーワードGPCR / X線結晶構造解析 / クライオ電子顕微鏡 / 構造生物学 / Gタンパク質共役型受容体 / 膜タンパク質 / 結晶構造解析 / Gタンパク質共役受容体 / 生物物理
研究成果の概要

Gタンパク質共役型受容体(GPCR)のリガンド認識、および活性化機構の構造的な基盤を明らかにした。エンドセリン受容体に関しては、ペプチドアナログであるエンドセリン-3、IRL-1620、臨床的に用いられている阻害剤であるボセンタンとそのアナログであるK-8794と様々な作動薬、拮抗薬の結合した構造を明らかにすることで詳細の分子機構の解明に至った。他にもnon-EDGファミリーに属するLPA受容体であるLPA6、クラスBに属するペプチド受容体であるPACAP受容体などの構造を明らかにし、GPCRにおける普遍性と、その差異を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Gタンパク質共役型受容体(GPCR)はヒトを含む真核生物において細胞間でのシグナル伝達に関わる重要な膜タンパク質ファミリーである。既存の承認薬の30%はGPCRを標的するのに対して、いまだに構造の明らかになっていない受容体の数は多い。本研究では、血圧調節に関わるペプチド受容体であるエンドセリン受容体、細胞増殖などに関わる脂質受容体であるLPA6、神経における重要なシグナル伝達分子である下垂体アデニル酸シクラーゼ活性化ポリペプチド(PACAP)の受容体などに関して、構造を明らかにした。これらの情報は、構造をもとにした薬剤開発などにつながることが期待される。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Cryo-EM structure of the human PAC1 receptor coupled to an engineered heterotrimeric G protein2020

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Kazuhiro、Shihoya Wataru、Nishizawa Tomohiro、Kadji Francois Marie Ngako、Aoki Junken、Inoue Asuka、Nureki Osamu
    • 雑誌名

      Nature Structural & Molecular Biology

      巻: 27 号: 3 ページ: 274-280

    • DOI

      10.1038/s41594-020-0386-8

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Crystal structures of human ETB receptor provide mechanistic insight into receptor activation and partial activation2018

    • 著者名/発表者名
      Shihoya Wataru、Izume Tamaki、Inoue Asuka、Yamashita Keitaro、Kadji Francois Marie Ngako、Hirata Kunio、Aoki Junken、Nishizawa Tomohiro、Nureki Osamu
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 9 号: 1 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1038/s41467-018-07094-0

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] X-ray structures of endothelin ETB receptor bound to clinical antagonist bosentan and its analog2017

    • 著者名/発表者名
      Shihoya Wataru、Nishizawa Tomohiro、Yamashita Keitaro、Inoue Asuka、Hirata Kunio、Kadji Francois Marie Ngako、Okuta Akiko、Tani Kazutoshi、Aoki Junken、Fujiyoshi Yoshinori、Doi Tomoko、Nureki Osamu
    • 雑誌名

      Nature Structural & Molecular Biology

      巻: 24 号: 9 ページ: 758-764

    • DOI

      10.1038/nsmb.3450

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural insights into ligand recognition by the lysophosphatidic acid receptor LPA62017

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi Reiya、Inoue Asuka、Sayama Misa、Uwamizu Akiharu、Yamashita Keitaro、Hirata Kunio、Yoshida Masahito、Tanaka Yoshiki、Kato Hideaki E.、Nakada-Nakura Yoshiko、Otani Yuko、Nishizawa Tomohiro、Doi Takayuki、Ohwada Tomohiko、Ishitani Ryuichiro、Aoki Junken、Nureki Osamu
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 548 号: 7667 ページ: 356-360

    • DOI

      10.1038/nature23448

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Structure of the triose-phosphate/phosphate translocator reveals the basis of substrate specificity.2017

    • 著者名/発表者名
      Lee Y, Nishizawa T, Takemoto M, Kumazaki K, Yamashita K, Hirata K, Minoda A, Nagatoishi S, Tsumoto K, Ishitani R and Nureki O.
    • 雑誌名

      Nature Plants.

      巻: 3 号: 10 ページ: 825-832

    • DOI

      10.1038/s41477-017-0022-8

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Structural basis for xenobiotics extrusion by eukaryotic MATE transporter.2017

    • 著者名/発表者名
      Miyauchi H., Moriyama S., Kusakizako T., Kumazaki K., Ito K., Dohmae N., Nishizawa T., Miyaji T., Moriyama Y., Ishitani R., Nureki O.
    • 雑誌名

      Nature Commun.

      巻: 8 号: 1 ページ: 1633-1633

    • DOI

      10.1038/s41467-017-01541-0

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Structural biology of membrane transporters2019

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Nishizawa
    • 学会等名
      Joint Annual Meeting of 71st JSCB & 19th PSSJ
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Membrane Transporter DynamicsRevealed by CryoEM2019

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Nishizawa
    • 学会等名
      The 92nd Annual Meeting of The Japanese Biochemical Society
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Structural Insights Into Tetraspanin Function2019

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Nishizawa
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Asia Conference CROSS-SCALE BIOLOGICAL STRUCTURE: FROM MACROMOLECULAR COMPLEXES & ORGANELLES TO CELLS & TISSUES
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] X-ray crystal structures of the human endothelin type-B receptor (ETB)2017

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Nishizawa
    • 学会等名
      15th Chinese Biophysics Congress (2017 ICBC)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] X線自由電子レーザーによって見えてきたチャネルロドプシンのイオン透過機構2017

    • 著者名/発表者名
      西澤知宏
    • 学会等名
      第40回分子生物学会(ConBio 2017 )
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考]

    • URL

      https://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/press/2020/6729/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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