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固体NMR距離測定による液胞型ATPアーゼとバフィロマイシンの精密複合体構造解析

研究課題

研究課題/領域番号 17J00021
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 ケミカルバイオロジー
研究機関大阪大学

研究代表者

林 達  大阪大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2018年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2017年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードバフィロマイシン / 脂溶性リガンド / 膜親和性 / PAMPA / 固体NMR / 液胞型ATPアーゼ / フッ素標識
研究実績の概要

本研究では液胞型ATPアーゼ(以下V-ATPase)と呼ばれる酵素の特異的阻害剤であるバフィロマイシン(以下Baf)の作用機序解明に向け、両者が形成する複合体の構造を固体NMRにより解析することを目指した。本年度は前年度に引き続き脂質膜中におけるBaf誘導体の挙動解析を行った。その結果、活性の失われた誘導体は活性の保持されたものに比べて脂溶性および脂質膜への親和性が有意に低下していることが明らかとなった。さらにこれら誘導体についてNMRを用いた種々の解析を実施したところ、分子内水素結合によって形作られるBafの立体配座がBafの高い脂質膜親和性に寄与していることが示唆された。以上の結果は、Bafの特徴的な構造がV-ATPaseへの結合親和性のみならず脂質膜への親和性も向上させており、これがBafの高いV-ATPase阻害活性発現に重大な寄与を持つことを示唆している。
本研究ではこれまで深く議論されることのなかった「脂質膜環境下におけるリガンド分子の挙動が生理活性に及ぼす寄与」の重要性を新たに示すことに成功している。よって本研究で確立された方法論および得られた知見は、Bafを始めとした脂溶性リガンド分子の活性発現機構をより正確に理解する一助となり、ひいては今後の生化学および創薬研究の発展に貢献するものと考えられる。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Small structural alterations greatly influence the membrane affinity of lipophilic ligands: Membrane interactions of bafilomycinA1 and its desmethyl derivative bearing 19F-labeling.2019

    • 著者名/発表者名
      Tatsuru Hayashi, Hiroshi Tsuchikawa, Yuichi Umegawa, Michio Murata.
    • 雑誌名

      Bioorg. Med. Chem.

      巻: 27 号: 8 ページ: 1677-1682

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2019.03.017

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] バフィロマイシンの作用機序解明を目指した固体NMR解析2018

    • 著者名/発表者名
      林達
    • 学会等名
      第53回天然物化学談話会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Elucidation of Bafilomycin-Vacuolar-type ATPase interaction based on solid-state NMR2018

    • 著者名/発表者名
      Tatsuru Hayashi, Hiroshi Tsuchikawa, Yuichi Umegawa, Michio Murata, Yoko Nagumo, Takeo Usui
    • 学会等名
      98th CSJ Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 固体NMR距離測定による液胞型ATPアーゼとバフィロマイシンの複合体構造解析2017

    • 著者名/発表者名
      林 達
    • 学会等名
      第52回天然物化学談話会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Structural Analysis of V-ATPase-Baf Complex by Solid-State NMR2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuru Hayashi
    • 学会等名
      第三回野依フォーラム若手育成塾
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 18th Tetrahedron Symposium Asia edition2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuru Hayashi, Hiroshi Tsuchikawa, Hajime Shibata, Michio Murata, Yoko Nagumo, Takeo Usui
    • 学会等名
      Investigation for Structural Analysis of Vacuolar Type ATPase-Bafilomycin Complex by Using Solid-State NMR
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation for Structural Analysis of Vacuolar Type ATPase-Bafilomycin Complex by Using Solid-State NMR2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuru Hayashi
    • 学会等名
      International Seminar on Biophysics and Chemical Biology of Biomembrane and Lipid Bilayers
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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