プロスタグランジンＤ合成酵素の分子内ＳＳ結合形成による睡眠誘発物質放出機構の解明

• 研究課題/領域番号: 24790055
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物理系薬学
• 研究機関: 近畿大学
• 研究代表者: 島本 茂 近畿大学, 理工学部, 助教 (00610487)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2012年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
• キーワード: リポカリン型プロスタグランジンD合成酵素 / プロスタグランジンD2 / NMR / ITC / プロスタグランジンD

研究概要

リポカリン型プロスタグランジンD合成酵素（L-PGDS）は、睡眠調節薬開発のターゲットとして多くの研究が為されてきたが、生成物（PGD2）の放出過程のメカニズムは明らかになっていない。本研究では、L-PGDSのPGD2認識・放出機構を熱力学的および構造生物学的に明らかにした。まず、従来考えられていたL-PGDSと基質/生成物の1:1相互作用モデルとは異なる、1:2結合モデルで相互作用することが明らかにした。また、活性中心のCys65が、生成物PGD2との相互作用にも非常に重要な役割を果たしていることが示された。さらに、得られた構造情報から基質の結合に重要な2つの領域を同定した。

研究成果

• [雑誌論文] Chemical methods and approaches to the regioselective formation of multiple disulfide bonds (2014)
  • 著者名/発表者名: Shimamoto S., Katayama H., Okumura M., and Hidaka Y
  • 雑誌名: Curr. Protoc. Protein Sci 巻: 76
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemical Assistance of Disulfide Coupled Peptide and Protein Folding (2014)
  • 著者名/発表者名: Okumura M., Shimamoto S., and Hidaka Y
  • 雑誌名: Curr. Protoc. Protein Sci 巻: 76
  • 査読あり
• [雑誌論文] ^1H, ^<13>C, and ^<15>N resonance assignments of mouse lipocalin-type prostaglandin D synthase/substrate analog complex (2014)
  • 著者名/発表者名: Shimamoto S., Maruo H., Yoshida T., and Ohkubo T
  • 雑誌名: Biomol. NMR Assign 巻: 8(1) ページ: 129-132
  • 査読あり
• [雑誌論文] (1)H, (13)C, and (15)N resonance assignments of mouse lipocalin-type prostaglandin D synthase/substrate analog complex. (2014)
  • 著者名/発表者名: Shimamoto Shigeru, Maruo Hiroko, Yoshida Takuya, Ohkubo Tadayasu.
  • 雑誌名: Biomolecular NMR Assignments 巻: 8 号: 1 ページ: 129-132
  • DOI: 10.1007/s12104-013-9467-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Folding of Peptides and Proteins : Role of Disulfide Bonds, Recent Developments (2013)
  • 著者名/発表者名: Hidaka Y., and Shimamoto S
  • 雑誌名: Biomol. Concepts 巻: 4(6) ページ: 597-604
  • 査読あり
• [雑誌論文] Folding of Peptides and Proteins: Role of Disulfide Bonds, Recent Developments (2013)
  • 著者名/発表者名: Hidaka Yuji, Shimamoto Shigeru.
  • 雑誌名: BioMolecular Concepts 巻: 4 ページ: 597-604
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of positively charged redox molecules on disulfide-coupled protein folding (2012)
  • 著者名/発表者名: Okumura M., Shimamoto S., Nakanishi T., Yoshida Y., Konogami T., Maeda S., and Hidaka Y
  • 雑誌名: FEBS Lett 巻: 586(21) ページ: 3926-3930
  • 査読あり
• [雑誌論文] A chemical method for investigating disulfide-coupled peptide and protein folding (2012)
  • 著者名/発表者名: Okumura M., Shimamoto S., and Hidaka Y
  • 雑誌名: FEBS J 巻: 279(13) ページ: 2283-2295
  • 査読あり
• [雑誌論文] Drug delivery system for poorly water-soluble compounds using lipocalin-type prostaglandin D synthase (2012)
  • 著者名/発表者名: Fukuhara A., Nakajima H., Miyamoto Y., Inoue K., Kume S., Lee Y.H., Noda M., Uchiyama S., Shimamoto S., Nishimura S., Ohkubo T., Goto Y., Takeuchi T., and Inui T
  • 雑誌名: J. Control. Release 巻: 159(1) ページ: 143-150
  • 査読あり
• [学会発表] STRUCTURAL AND DYNAMIC ANALYSIS OF LIPOCALIN TYPE PROSTAGLANDIN D SYNTHASE IN ITS APO FORM AND SUBSTRATE ANALOG COMPLEX FORM (2014)
  • 著者名/発表者名: Shimamoto S., Ohkubo T., Aritake K., Urade Y., and Hidaka Y
  • 学会等名: Biophysical Society 58th Annual Meeting (2014)
  • 発表場所: San Francisco, California(262-Pos)
• [学会発表] ANALYSES OF THE INTERACTION BETWEEN LIPOCALIN-TYPE PROSTAGLANDIN D SYNTHASE AND SUBSTRATE OR PRODUCT (2014)
  • 著者名/発表者名: Fukuda Y., Maruno T., Kobayashi Y., Ohkubo T., Aritake K., Urade Y., Hidaka Y., and Shimamoto S
  • 学会等名: Society 58th Annual Meeting (2014)
  • 発表場所: San Francisco, California(3422-Pos)
• [学会発表] Analyses of the Interaction between Lipocalin-type Prostaglandin D Synthase and Substrate or Product (2014)
  • 著者名/発表者名: Yutaro Fukuda, Takahiro Maruno, Yuji Kobayashi, Tadayasu Ohkubo, Kosuke Aritake, Yoshihiro Urade, Yuji Hidaka, Shigeru Shimamoto
  • 学会等名: 58th Annual Meeting of the Biophysical Society
  • 発表場所: San Francisco （USA）
• [学会発表] STRUCTURAL AND DYNAMIC ANALYSIS OF LIPOCALIN TYPE PROSTAGLANDIN D SYNTHASE IN ITS APO FORM AND SUBSTRATE ANALOG COMPLEX FORM. (2014)
  • 著者名/発表者名: Shigeru Shimamoto, Tadayasu Ohkubo, Kosuke Aritake, Yoshihiro Urade, Yuji Hidaka
  • 学会等名: 58th Annual Meeting of the Biophysical Society
  • 発表場所: San Francisco （USA）
• [学会発表] Analyses of the Interaction between Lipocalin-type Prostaglandin D Synthase and Substrate or Product (2013)
  • 著者名/発表者名: Fukuda Y., Maruno T., Kobayashi Y., Ohkubo T., Aritake K., Urade Y., Hidaka Y., and Shimamoto S
  • 学会等名: 4th Asia-Pacific International Peptide Symposium (2013)
  • 発表場所: 大阪(P-054)
• [学会発表] リポカリン型プロスタグランジンD合成酵素と基質・生成物の相互作用解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 福田裕太郎、島本茂、丸野孝浩、小林祐次、大久保忠恭、有竹浩介、裏出良博、日高雄二
  • 学会等名: 第13回日本蛋白質科学会(2013)
  • 発表場所: 鳥取(1P-079)
• [学会発表] リポカリン型プロスタグランジンD合成酵素と基質・生成物の相互作用解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 福田裕太郎、島本茂、丸野孝浩、小林祐次、大久保忠保、有竹浩介、裏出良博、日高雄二
  • 学会等名: 第13回 日本蛋白質科学会
  • 発表場所: とりぎん文化会館（鳥取県）
• [学会発表] Analyses of the Interaction between Lipocalin-type Prostaglandin D Synthase and Substrate or Product (2013)
  • 著者名/発表者名: Yutaro Fukuda, Takahiro Maruno, Yuji Kobayashi, Tadayasu Ohkubo, Kosuke Aritake, Yoshihiro Urade, Yuji Hidaka, Shigeru Shimamoto
  • 学会等名: 4th asia-pacific international peptide symposium
  • 発表場所: ホテル阪急エキスポ（大阪府）