| 研究課題/領域番号 |
20K21391
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分43:分子レベルから細胞レベルの生物学およびその関連分野
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
菅瀬 謙治 京都大学, 工学研究科, 准教授 (00300822)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2020年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | タンパク質－薬剤相互作用 / 難水溶性薬剤 / 解離定数 / in-cell NMR / 19F-NMR / 化学交換 / タンパク質‐薬剤相互作用 / 細胞内環境 / NMR |
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| 研究開始時の研究の概要 |
タンパク質と薬剤の解離定数は、基礎研究や創薬における非常に基本的なパラメータであるが、細胞内の解離定数が決定された例はない。蛍光標識タンパク質の蛍光からタンパク質-タンパク質相互作用の解離定数を算出した報告があるが、薬剤では蛍光標識により性質が大きく変わりうる。加えて、一般に水への溶解度が低いため遊離薬剤の濃度を定量するのが難しい。そこで本研究では、19F標識したタンパク質と薬剤を調製し、in-cell NMR法、NMR緩和法、定量NMR法を組み合わせた方法論により、細胞内のタンパク質と薬剤の結合速度と解離速度を求め、そこから解離定数を算出する。
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| 研究成果の概要 |
細胞内におけるタンパク質と薬剤の解離定数が決定された例はない。本研究ではFKBP12とピメクロリムスを対象として、それぞれの19F標識体を調製し、in-cell NMR法・NMR緩和法・定量NMR法を組み合わせた方法論により細胞内の解離定数を算出することを目標として研究を行った。その結果、まずはNMR緩和法と定量NMR法を用いた方法論を確立し、バッファー中と夾雑環境中における解離定数を決定できた。また19F標識FKBP12と19F標識ピメクロリムスの調製にも成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、バッファー中と夾雑環境中における解離定数を決定し、さらに19F標識FKBP12と19F標識ピメクロリムスの調製に成功した。細胞内のタンパク質と薬剤の解離定数を決定することは、夾雑環境の基礎研究としての意義だけでなく創薬にも直結する。薬剤は一般に疎水性が高く、標的タンパク質以外の生体内分子と非特異的に吸着しうる。そのためバッファー中の解離定数だけでは、本来、不十分なはずである。ニーズは高いが技術的な困難さが理由で、未だ細胞内における解離定数が決定されていない。そのため、本研究の成果は（in-cell NMR測定は現在実施中）は基礎科学と創薬を進展させることにつながると考えられる。
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