受容体の立体構造を基盤とするリガンド探索を目指したオーファン受容体の構造解析

• 研究課題/領域番号: 24659132
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 医化学一般
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 小林 拓也 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (20311730)
• 連携研究者: 岩田 想 京都大学, 医学研究科, 教授 (60452330)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2014年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2013年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2012年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: モノクローナル抗体 / GPCR / X線結晶構造解析 / オーファン受容体 / 抗体

研究成果の概要

ヒト遺伝子には約600種のGPCRが存在すると言われているが、約160種のGPCRは内在性リガンドが不明な「オーファン受容体」と呼ばれている。本研究は、GPCRの立体構造を基盤としたリガンドの探索を目指している。そのために、オーファン受容体を発現・精製、結晶化することにより、原子分解能レベルでリガンド結合ドメインの構造解明したい。受容体を昆虫細胞で大量発現・精製後、リポソームに再構築してマウスに免疫し、次にリポソームELISA法とドットブロティング法を併用して立体構造認識抗体のスクリーニングを行った。その結果、N末端、C末端のシークエンシャルエピトープを認識する抗体のみがスクリーニングされた。

研究成果

• [雑誌論文] Proteoliposome-based selection of a recombinant antibody fragment against the human M2 muscarinic acetylcholine receptor. (2014)
  • 著者名/発表者名: Suharni, Nomura Y, Arakawa T, Hino T, Abe H, Nakada-Nakura Y, Sato Y, Iwanari H, Shiroishi M, Asada H, Shimamura T, Murata T, Kobayashi T, Hamakubo T, Iwata S, Nomura N.
  • 雑誌名: Monoclon Antib Immunodiagn Immunother 巻: 33 号: 6 ページ: 378-385
  • DOI: 10.1089/mab.2014.0041
  • NAID: 120005530933
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of photoreactive 2-phenethylamine derivatives - Synthesis of adenosine derivative enabling functional analysis of adenosine receptors by photoaffinity labeling. (2013)
  • 著者名/発表者名: Murai Y. et al.
  • 雑誌名: Eur. J. Org. Chem. 巻: 2013 ページ: 2428-2433
  • 査読あり
• [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
• [学会発表] シグナル伝達の選択的な制御を指向したGPCRの構造生命科学 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小林拓也
  • 学会等名: 日本薬学会第135年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-03-27
  • 招待講演
• [学会発表] シグナル伝達の選択的な制御を指向したGPCRの構造生命科学を目指して (2015)
  • 著者名/発表者名: 小林拓也
  • 学会等名: ERATO末松ガスバイオロジー最終研究成果報告会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-01-29
  • 招待講演
• [学会発表] Crystallization of human GPCRs using antibody fragment. (2014)
  • 著者名/発表者名: Takuya Kobayashi
  • 学会等名: 6th Special Conference of the International Society for Neurochemistry
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-09-21
  • 招待講演
• [学会発表] Structural biology of membrane proteins and drug discovery -GPCR structure determination- (2014)
  • 著者名/発表者名: Takuya Kobayashi
  • 学会等名: 2nd International Symposium Kyoto University-National Taiwan University
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-09-01
  • 招待講演
• [学会発表] G蛋白質共役受容体の構造生物学の進展とその創薬への応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小林拓也
  • 学会等名: 第87回日本内分泌学会学術総会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2014-04-25
  • 招待講演
• [学会発表] GPCRの立体構造を認識する抗体から広がる新たな生命科学 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小林拓也
  • 学会等名: 第87回日本内分泌学会学術総会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2014-04-25
  • 招待講演
• [学会発表] Crystallization of human membrane proteins using antibody fragments (2013)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi T.
  • 学会等名: Protein Island Matsuyama (PIM) International Symposium 2013
  • 発表場所: Matsuyama
  • 招待講演
• [学会発表] Crystallization of mammalian membrane proteins using antibody fragments (2013)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi T.
  • 学会等名: 4th International Symposium on Diffraction Structural Biology
  • 発表場所: Nagoya
  • 招待講演
• [学会発表] GPCRのシグナル伝達分子機構の解明から創薬に向けて (2013)
  • 著者名/発表者名: 小林拓也
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: 横浜
  • 招待講演
• [学会発表] 未定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小林拓也
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: 横浜市
• [学会発表] 機能性抗体を利用したGPCRのX線結晶構造解析への試み
  • 著者名/発表者名: 小林拓也
  • 学会等名: 千里ライフサイエンスセミナー
  • 発表場所: 大阪
  • 招待講演
• [学会発表] GPCRのX線結晶構造解析と創薬に必要なGPCRの構造情報について
  • 著者名/発表者名: 小林拓也
  • 学会等名: よこはまNMR構造生物学研究会 第47回ワークショップ
  • 発表場所: 横浜
  • 招待講演
• [学会発表] GPCRをターゲットにした『構造に指南された創薬』を目指すための三つの戦略
  • 著者名/発表者名: 小林拓也
  • 学会等名: 構造活性フォーラム2012
  • 発表場所: 京都市
  • 招待講演
• [学会発表] GPCRをターゲットにしたX線結晶構造解析の現状と今後の展望
  • 著者名/発表者名: 小林拓也
  • 学会等名: 日本神経化学会公開シンポジウム
  • 発表場所: 神戸市
  • 招待講演
• [学会発表] GPCRの構造解析と抗体の利用
  • 著者名/発表者名: 小林拓也
  • 学会等名: 千里ライフサイエンスセミナー
  • 発表場所: 大阪市
• [図書] GPCRの立体構造から解き明かす生命科学（実験医学 増刊 vol. 32 ） (2014)
  • 著者名/発表者名: 小林拓也、岩田想
  • 出版者: 羊土社
• [図書] Structural Proteomicis High-Through Methods “Screening of stable G-protein-coupled receptor variants in Saccharomyces cerevisiae.” (2014)
  • 著者名/発表者名: Shiroishi M. and Kobayashi T.
  • 出版者: Methods in Molecular Biology, Springer Protocols, Human Press
• [図書] 「膜タンパク質」の重要性とその構造が拓く未来 膜タンパク質構造研究 最前線 (2013)
  • 著者名/発表者名: 村田武士、小林拓也、野村紀通、岩田想
  • 出版者: 化学同人
• [図書] ムスカリン性アセチルコリン受容体の構造解析から創薬に向けて 膜タンパク質構造研究 最前線 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小林拓也
  • 出版者: 化学同人
• [図書] 膜タンパク質の発現と精製 「昆虫細胞による生産」 膜タンパク質構造研究 最前線 (2013)
  • 著者名/発表者名: 浅田秀基、小林拓也
  • 出版者: 化学同人