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ヒト苦味受容体の構造機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 22K20632
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0701: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
研究機関岡山大学

研究代表者

堤 尚孝  岡山大学, 医歯薬学域, 助教 (70963495)

研究期間 (年度) 2022-08-31 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード難生産性タンパク質 / 苦味受容体 / クライオEM / 膜タンパク質 / 受容体 / 苦味 / TAS2R / GPCR / クライオ電子顕微鏡 / 構造生物学
研究開始時の研究の概要

苦味感覚は、生物が備える味覚の中でも、元来、毒物を判別するために進化してきたとされる。苦味受容体(Taste 2 Receptor: TAS2R)は、クラスTとして独立のグループを形成するGタンパク質共役受容体(GPCR)であり、ヒトは数千種類の苦味物質を、わずか25種類のTAS2Rで認識している。本研究では、この現象の分子機構と生理学的意義を解明する第一歩として、高品質組み換え発現TAS2Rの大量調製法を確立した上で、苦味物質群との結合実験を含めた物理化学的解析に取り組む。さらには、細胞内のシグナル伝達物質であるGタンパク質との安定複合体を精製し、立体構造・活性化機構解明への基盤とする。

研究成果の概要

苦味受容体TAS2Rは味細胞における苦味物質の認識に加えて、口腔外の組織で多様な機能を有すると考えられている。本研究では、各種TAS2Rの発現・精製系を確立したうえで、gustducinをはじめとしたGタンパク質とTAS2Rのシグナル複合体の調製にも成功し、今後の機能・構造解析に向けた基盤を構築した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究を基盤として苦味受容体の機能研究を展開することで、将来的には食品・医薬産業への貢献が期待できる。また、本研究で開発した組換えタンパク質発現技術は他の難生産性膜タンパク質へも適用可能であり、これまで機能・構造研究が停滞していた生理学的に重要なタンパク質の研究が進展する可能性がある。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Structure and mechanism of oxalate transporter OxlT in an oxalate-degrading bacterium in the gut microbiota2023

    • 著者名/発表者名
      Jaunet-Lahary Titouan、Shimamura Tatsuro、Hayashi Masahiro、Nomura Norimichi、Hirasawa Kouta、Shimizu Tetsuya、Yamashita Masao、Tsutsumi Naotaka、Suehiro Yuta、Kojima Keiichi、Sudo Yuki、Tamura Takashi、Iwanari Hiroko、Hamakubo Takao、Iwata So、Okazaki Kei-ichi、Hirai Teruhisa、Yamashita Atsuko
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 14 号: 1 ページ: 1730-1730

    • DOI

      10.1038/s41467-023-36883-5

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Structural insight into guanylyl cyclase receptor hijacking of the kinase?Hsp90 regulatory mechanism2023

    • 著者名/発表者名
      Caveney Nathanael A、Tsutsumi Naotaka、Garcia K Christopher
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 12

    • DOI

      10.7554/elife.86784.3

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Structure of the thrombopoietin-MPL receptor complex is a blueprint for biasing hematopoiesis2023

    • 著者名/発表者名
      Tsutsumi Naotaka、Masoumi Zahra、James Sophie C.、Tucker Julie A.、Winkelmann Hauke、Grey William、Picton Lora K.、Moss Lucie、Wilson Steven C.、Caveney Nathanael A.、Jude Kevin M.、Gati Cornelius、Piehler Jacob、Hitchcock Ian S.、Garcia K. Christopher
    • 雑誌名

      Cell

      巻: 186 号: 19 ページ: 4189-4203.e22

    • DOI

      10.1016/j.cell.2023.07.037

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Structure of the Wnt-Frizzled-LRP6 initiation complex reveals the basis for coreceptor discrimination2023

    • 著者名/発表者名
      Tsutsumi Naotaka、Hwang Sunhee、Waghray Deepa、Hansen Simon、Jude Kevin M.、Wang Nan、Miao Yi、Glassman Caleb R.、Caveney Nathanael A.、Janda Claudia Y.、Hannoush Rami N.、Garcia K. Christopher
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 120 号: 11

    • DOI

      10.1073/pnas.2218238120

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Structural basis of Janus kinase trans-activation2023

    • 著者名/発表者名
      Caveney Nathanael A.、Saxton Robert A.、Waghray Deepa、Glassman Caleb R.、Tsutsumi Naotaka、Hubbard Stevan R.、Garcia K. Christopher
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 42 号: 3 ページ: 112201-112201

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2023.112201

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Structure of a Janus kinase cytokine receptor complex reveals the basis for dimeric activation2022

    • 著者名/発表者名
      Glassman Caleb R.、Tsutsumi Naotaka、Saxton Robert A.、Lupardus Patrick J.、Jude Kevin M.、Garcia K. Christopher
    • 雑誌名

      Science

      巻: 376 号: 6589 ページ: 163-169

    • DOI

      10.1126/science.abn8933

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure of the IL-27 quaternary receptor signaling complex2022

    • 著者名/発表者名
      Caveney Nathanael A、Glassman Caleb R、Jude Kevin M、Tsutsumi Naotaka、Garcia K Christopher
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 11

    • DOI

      10.7554/elife.78463

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Organizing structural principles of the IL-17 ligand-receptor axis2022

    • 著者名/発表者名
      Wilson Steven C.、Caveney Nathanael A.、Yen Michelle、Pollmann Christoph、Xiang Xinyu、Jude Kevin M.、Hafer Maximillian、Tsutsumi Naotaka、Piehler Jacob、Garcia K. Christopher
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 609 号: 7927 ページ: 622-629

    • DOI

      10.1038/s41586-022-05116-y

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Viral G Protein-Coupled Receptors Encoded by β- and γ-Herpesviruses2022

    • 著者名/発表者名
      Rosenkilde Mette M.、Tsutsumi Naotaka、Knerr Julius M.、Kildedal Dagmar F.、Garcia K. Christopher
    • 雑誌名

      Annual Review of Virology

      巻: 9 号: 1 ページ: 329-351

    • DOI

      10.1146/annurev-virology-100220-113942

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Wnt-Frizzled-LRP6複合体の構造が明らかにした古典的β-カテニンシグナルの開始機構2023

    • 著者名/発表者名
      堤尚孝
    • 学会等名
      第23回日本蛋白質科学年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Structural evolution of human cytomegalovirus GPCRs US27 and US282023

    • 著者名/発表者名
      Naotaka Tsutsumi
    • 学会等名
      The 4th European Chemokine and Cell Migration Conference
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] サイトカインと腫瘍性変異によるヤヌスキナーゼの活性化機構2023

    • 著者名/発表者名
      堤尚孝
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Structural mechanism of Janus kinase activation2022

    • 著者名/発表者名
      Naotaka Tsutsumi
    • 学会等名
      第20回蛋白研リトリート
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] 生物物理2023年63巻6号2024

    • 著者名/発表者名
      堤尚孝
    • 総ページ数
      4
    • 出版者
      日本生物物理学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [図書] 実験医学2024年9月号2023

    • 著者名/発表者名
      堤尚孝
    • 総ページ数
      3
    • 出版者
      羊土社
    • ISBN
      9784758125772
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [図書] 実験医学2022年9月号2022

    • 著者名/発表者名
      堤尚孝
    • 総ページ数
      4
    • 出版者
      羊土社
    • ISBN
      9784758125598
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-09-01   更新日: 2025-01-30  

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