解糖系と発酵系が共役するために代謝系酵素が遷移的に形成する複合体の構造解析

• 研究課題/領域番号: 23K05667
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分43020:構造生物化学関連
• 研究機関: 横浜市立大学
• 研究代表者: 池上 貴久 横浜市立大学, 生命医科学研究科, 教授 (20283939)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023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); 2025年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: GAPDH / 乳酸脱水素酵素 / Warburg効果 / G-body / NMR

研究開始時の研究の概要

グリセルアルデヒド３リン酸脱水素酵素（GAPDH）は解糖系を触媒する酵素である。その最終産物であるピルビン酸は通常は TCA サイクルに投入されるが、酸欠状態の時は、発酵過程に入って乳酸脱水素酵素（LDH）の触媒を経て乳酸に還元される。GAPDH と LDH とが相互作用することは示唆されてはいるものの、構造的な知見はまったくない。そこで、NMR の手法を駆使してこの複合体構造を決定する。発酵過程は酸欠状態にかかわらず癌細胞でも見られるため（Warburg 効果）、この仕組みの理解にも貢献できると期待している。