抗ヒスタミン薬の阻害機構解明に向けたヒスタミン受容体の高分解能結晶構造解析

• 研究課題/領域番号: 23770123
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 構造生物化学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 白石 充典 九州大学, 薬学研究院, 助教 (00380527)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2011年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: G蛋白質共役型受容体 / 結晶構造解析 / 機能解析 / 構造解析 / ヒスタミン受容体 / Gタンパク質共役型受容体 / タンパク質工学

研究概要

我々は出芽酵母(S. cerevisiae)と緑色蛍光蛋白質(GFP)を用いたGPCR改変体の構築・評価系を確立し,従来の3分の1程度の期間で改変体構築から発現評価までを行うことを可能とした.この改変体構築・評価系を用いることで,GPCRの一つであるヒスタミンH1受容体(H1R)の大量調製に成功し,第一世代の抗ヒスタミン薬ドキセピンとの複合体構造を明らかにした.さらにこの立体構造より受容体選択性にかかわる新たなアニオン結合部位を見出した.

研究成果

• [雑誌論文] Strategies for the structural determination of G protein-coupled receptors: from an example of histamine H1 receptor (2013)
  • 著者名/発表者名: Mitsunori Shiroishi
  • 雑誌名: YAKUGAKU ZASSHI 巻: 未定
  • NAID: 130003361947
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure of the human M2 muscarinic acetylcholine receptor bound to an antagonist. (2012)
  • 著者名/発表者名: Haga K, Kruse AC, Asada H, Yurugi-Kobayashi T, Shiroishi M, Zhang C, Weis WI, Okada T, Kobilka BK, Haga T, Kobayashi T
  • 雑誌名: Nature 巻: 482 ページ: 547-551
  • NAID: 120003752107
• [雑誌論文] Platform for the rapid construction and evaluation of GPCRs for crystallography in Saccharomyces cerevisiae (2012)
  • 著者名/発表者名: Shiroishi M*, Tsujimoto H, Makyio H, Asada H, Yurugi-Kobayashi T, Shimamura T, Murata T, Nomura N, Haga T, Iwata S* Kobayashi T*
  • 雑誌名: Microb Cell Fact. 巻: 11 ページ: 78-78
• [雑誌論文] Platform for the rapid construction and evaluation of GPCRs for crystallography in Saccharoroyces cerevisiae. (2012)
  • 著者名/発表者名: Shiroishi M., et al.
  • 雑誌名: Micorb, Cell Fact. 巻: 11 号: 1 ページ: 78-78
  • DOI: 10.1186/1475-2859-11-78
  • 査読あり
• [雑誌論文] Production of the stable human histamine H1 receptor in Pichia pastoris for structural determination (2011)
  • 著者名/発表者名: Shiroishi M, Kobayashi T, Ogasawara S, Tsujimoto H, Ikeda-Suno C, Iwata S, Shimamura T.
  • 雑誌名: Methods 巻: 55 ページ: 281-286
• [雑誌論文] Crystal structure-based virtual screening for fragment-like ligands of the human histamine H(1) receptor. (2011)
  • 著者名/発表者名: de Graaf C, Kooistra AJ, Vischer HF, Katritch V, Kuijer M, Shiroishi M, Iwata S, Shimamura T, Stevens RC, de Esch IJ, Leurs R.
  • 雑誌名: J Med Chem. 巻: 54 ページ: 8195-8206
• [雑誌論文] Molecular Basis for Herpesvirus Entry Mediator Recognition by the Human Immune Inhibitory Receptor CD160 and Its Relationship to the Cosignaling Molecules BTLA and LIGHT. (2011)
  • 著者名/発表者名: Kojima R, Kajikawa M, Shiroishi M, Kuroki K, Maenaka K.
  • 雑誌名: J Mol Biol. 巻: 413 ページ: 762-772
  • NAID: 120003660598
• [雑誌論文] Structure of the human histamine H(1) receptor complex with doxepin. (2011)
  • 著者名/発表者名: Shimamura T*, Shiroishi M*, Weyand S, Tsujimoto H, Winter G, Katritch V, Abagyan R, Cherezov V, Liu W, Han GW, Kobayashi T, Stevens RC, Iwata S.
  • 雑誌名: Nature 巻: 475 ページ: 65-70
  • NAID: 120004225543
• [雑誌論文] Cloning, expression and purification of the anion exchanger 1 homologue from the basidiomycete Phanerochaete chrysosporium. (2011)
  • 著者名/発表者名: Tokuda N, Igarashi K, Shimamura T, Yurugi-Kobayashi T, Shiroishi M, Ito K, Sugawara T, Asada H, Murata T, Nomura N, Iwata S, Kobayashi T.
  • 雑誌名: Protein Expr Purif. 巻: 79 ページ: 81-87
  • NAID: 120003255719
• [雑誌論文] Evaluation of the Pichia pastoris expression system for the production of GPCRs for structural analysis. (2011)
  • 著者名/発表者名: Asada H, Uemura T, Yurugi-Kobayashi T, Shiroishi M, Shimamura T, Tsujimoto H, Ito K, Sugawara T, Nakane T, Nomura N, Murata T, Haga T, Iwata S, Kobayashi T.
  • 雑誌名: Microb Cell Fact. ページ: 10-24
• [雑誌論文] Production of the stable human histamine H1 receptor in Pichia pastoris for structural determination. (2011)
  • 著者名/発表者名: Shiroishi M, Kobayashi T, Ogasawara S, Tsujimoto H, Ikeda-Suno C, Iwata S, Shimamura T.
  • 雑誌名: Methods 巻: 55 ページ: 281-286
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structure-based virtual screening for fragment-like ligands of the human histamine H(1) receptor. (2011)
  • 著者名/発表者名: de Graaf C, Kooistra AJ, Vischer HF, Katritch V, Kuijer M, Shiroishi M, Iwata S, Shimamura T, Stevens RC, de Esch IJ, Leurs R.
  • 雑誌名: J. Med. Chem. 巻: 54 ページ: 8195-8206
  • 査読あり
• [学会発表] GPCRの構造研究に向けた迅速な改変体作製プラットフォーム (2013)
  • 著者名/発表者名: 白石充典
  • 学会等名: 第3回 産と学をつなぐSENRIの会
  • 発表場所: 千里ライフサイエンスセンタービル
  • 招待講演
• [学会発表] ヒスタミンH1受容体の結晶構造解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 白石充典,島村達郎,辻本浩一,浅田秀基,小林(万木)貴美,小林拓也,岩田想
  • 学会等名: 平成24年度日本生化学会九州支部例会
  • 年月日: 2012-05-27
• [学会発表] GPCRの立体構造解析に向けた戦略:ヒスタミンH1受容体を例に (2012)
  • 著者名/発表者名: 白石充典,島村達郎,辻本浩一,浅田秀基,小林(万木)貴美,小林拓也,岩田想
  • 学会等名: 日本薬学会第132 年会
  • 年月日: 2012-03-29
• [学会発表] ヒスタミンH1受容体の結晶構造解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 白石充典、島村達郎、辻本浩一、浅田秀基、小林（万木）貴美、小林拓也、岩田想
  • 学会等名: 平成24年度日本生化学会九州支部例会
  • 発表場所: 福岡大学（福岡市）
• [学会発表] GPCRの構造研究に向けた高発現・安定化改変体作製プラットフォーム (2012)
  • 著者名/発表者名: 白石充典、島村達郎、浅田秀基、小林拓也、岩田想
  • 学会等名: BIA Symposium 2012
  • 発表場所: 明治記念館（東京）
  • 招待講演
• [学会発表] GPCRの立体構造解明に向けた戦略：ヒスタミンH1受容体を例に (2012)
  • 著者名/発表者名: 白石充典、島村達郎、辻本浩一、浅田秀基、小林（万木）貴美、小林拓也、岩田想
  • 学会等名: 日本薬学会第132年会(招待講演)
  • 発表場所: 札幌市
• [学会発表] ヒト由来ヒスタミンH1受容体の結晶構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 白石充典
  • 学会等名: 第21回WSフォーラム
  • 年月日: 2011-11-19
• [学会発表] GPCRの構造解析に向けた安定化改変体の作製・評価系の確立 (2011)
  • 著者名/発表者名: 白石充典,辻本浩一,浅田秀基,島村達郎,小林(万木)貴美,小林拓也,岩田想
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 年月日: 2011-09-24
• [学会発表] ヒトP2X4受容体細胞外ドメインを認識するモノクローナル抗体の作製 (2011)
  • 著者名/発表者名: 望月志保,白石充典,阿部義人,津田誠,井上和秀,植田正
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] 立体構造解析を目指した膜蛋白質改変体作製プラットフォーム (2011)
  • 著者名/発表者名: 白石充典,辻本浩一,浅田秀基,島村達郎,小林(万木)貴美,小林拓也,岩田想
  • 学会等名: 日本化学会東北支部 平成23年度化学系学協会東北大会
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] GPCRの構造研究に向けた高発現・安定化改変体作製プラットフォーム (2011)
  • 著者名/発表者名: 白石充典,島村達郎,辻本浩一,浅田秀基,小林(万木)貴美,小林拓也,岩田想
  • 学会等名: 第11回日本蛋白質科学会
  • 年月日: 2011-06-08
• [学会発表] GPCR の構造研究に向けた高発現改変体作製プラットフォームの確立 (2011)
  • 著者名/発表者名: 白石充典,島村達郎,浅田秀基,小林(万木)貴美,小林拓也,岩田想
  • 学会等名: 平成23年度日本生化学会九州支部例会
  • 年月日: 2011-05-22
• [学会発表] GPCRの構造研究に向けた高発現改変体作製プラットフォームの確立 (2011)
  • 著者名/発表者名: 白石充典、島村達郎、浅田秀基、小林（万木）貴美、小林拓也、岩田想
  • 学会等名: 平成23年度日本生化学会九州支部会
  • 発表場所: 福岡県久留米市
• [学会発表] GPCRの構造研究に向けた高発現・安定化改変体作製プラットフォーム (2011)
  • 著者名/発表者名: 白石充典、島村達郎、辻本浩一、浅田秀基、小林（万木）貴美、小林拓也、岩田想
  • 学会等名: 第11回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 大阪府吹田市
• [学会発表] 立体構造解析を目指した膜蛋白質改変体作製プラットフォーム (2011)
  • 著者名/発表者名: 白石充典、島村達郎、辻本浩一、浅田秀基、小林（万木）貴美、小林拓也、岩田想
  • 学会等名: 日本化学会東北支部 平成23年度化学系学協会東北大会(招待講演)
  • 発表場所: 仙台市
• [学会発表] GPCRの構造研究に向けた安定化改変体の作製・評価系の確立 (2011)
  • 著者名/発表者名: 白石充典、島村達郎、辻本浩一、浅田秀基、小林（万木）貴美、小林拓也、岩田想
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都市
• [学会発表] ヒト由来ヒスタミンH1受容体の結晶構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 白石充典
  • 学会等名: 第21回WSフォーラム(招待講演)
  • 発表場所: 福岡市
• [備考]
  • URL: http://meneki.phar.kyushu-u.ac.jp/Protein/TOP.html