| 研究課題/領域番号 |
19K06588
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分43040:生物物理学関連
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| 研究機関 | 高知大学 |
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研究代表者 |
杉山 成 高知大学, 教育研究部自然科学系理工学部門, 教授 (90615428)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 転写因子 / 脂溶性ビタミン / 凝固ゲル中結晶 / X線結晶構造解析 / Ｘ線結晶構造解析 / 脂溶性ビタミンK / 凝固ゲル中結晶化 / タンパク質 / タンパク質結晶 / 脂溶性リガンド / ステロイドX受容体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
SXRは骨粗鬆症治療薬の標的タンパク質である。脂溶性ビタミンK2と結合することで活性化され、骨形成に関与する遺伝子発現を誘導する転写因子である。これまでの研究から、脂溶性ビタミンK2と類似構造を持つ各種脂溶性ビタミンKにおいて、SXRに対する結合能と転写活性の強さに明確な差があることを発見した。本研究では、各種脂溶性ビタミンK－SXRの複合体構造とSXRに対する結合能および転写活性の強さをそれぞれ比較することによって、これまで未解明であった転写活性に関わる多様な複合体構造の変化を明らかにし、SXRの分子認識機構の解明と転写活性化機構の構造基盤を解明することを目的とする。
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| 研究成果の概要 |
ステロイドX受容体（SXR）は、骨粗鬆症治療薬の標的タンパク質である。脂溶性ビタミンと結合することで活性化され、SXRとヘテロ2量体を形成し骨形成に関与する遺伝子発現を誘導する。本研究では、SXRの分子認識機構の構造基盤を解明するためSXRの結晶構造解析を行った。各種脂溶性化リガンドとSXRの複合体結晶を得るため、凝固ゲル中結晶化法の改良を行った。改良した本方法を用いることでSXRを熱変性させること無く凝固ゲル中SXR結晶の育成に成功した。さらに、凝固ゲル中結晶を50%DMSO含有水溶液に溶解させたリガンド溶液中へソーキングさせたところSXR複合体結晶の取得に成功し複合体構造を明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
脂溶性ビタミンとSXRの相互作用は、脂溶性ビタミンの環状部分と側鎖部分の両方が協同的に関わっている。これらの多様な複合体構造の変化を原子レベルで明らかにすることによって、脂溶性化合物とタンパク質の新しい構造基盤を構築することができれば、その学術的意義は大きい。また、凝固ゲル中結晶化法はこれまで困難であった難水溶性化合物－タンパク質の複合体構造解析を容易にするだけでなく，新しい創薬法の開発へ向けて貢献できる技術である。本方法を汎用化することができれば，これまで困難であった難水溶性化合物と標的タンパク質との複合体構造を取得することが容易となり創薬への貢献が期待できるため社会的意義は大きい。
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