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P糖タンパク質の薬剤排出効力の制御メカニズムの構造薬理学

研究課題

研究課題/領域番号 26670014
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 物理系薬学
研究機関京都大学

研究代表者

加藤 博章  京都大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (90204487)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2014年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード構造生物学 / 受容体・膜輸送 / 薬理学 / X線結晶学
研究成果の概要

申請者は、自ら発見した新規な真核生物のP糖タンパク質euP-gpの基質輸送経路にあるGln残基をAlaに変換すると、ATP加水分解活性が恒常的に活性化されるものの、薬物排出能が大きく低下することを発見し、そのGln残基が、ATP加水分解と能動輸送を共役させるための役割を果たしているものと予想した。そこで、X線結晶構造解析を実施したところ、問題のGln残基は、対面するサブユニットのαヘリックスのAla残基とファンデルワールス相互作用を行い、内向型から外向型への構造変化によって膜貫通ドメインのαヘリックスにトルクを蓄積し、それをエネルギー源として復路の構造変化を行っている可能性を見いだした。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2016 2015 2014

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

  • [雑誌論文] 受容体とトランスポーターの構造薬理学2016

    • 著者名/発表者名
      清水敏之、加藤博章
    • 雑誌名

      薬学雑誌

      巻: 136 号: 2 ページ: 171-172

    • DOI

      10.1248/yakushi.15-00229-F

    • NAID

      130005121479

    • ISSN
      0031-6903, 1347-5231
    • 年月日
      2016-02-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ヒトABC多剤排出トランスポーター類似タンパク質の立体構造決定と新規阻害剤の創製2015

    • 著者名/発表者名
      加藤博章
    • 雑誌名

      ファルマシア

      巻: 151 ページ: 315-319

    • NAID

      130007448057

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of the structural and functional roles of coupling helices in the ATP-binding cassette transporter MsbA through enzyme assays and molecular dynamics simulations2014

    • 著者名/発表者名
      Furuta, T., Yamaguchi, T., Kato, H., Sakurai, M.
    • 雑誌名

      Biochemistry

      巻: 53 号: 26 ページ: 4261-4272

    • DOI

      10.1021/bi500255j

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 真核生物由来ABC多剤排出トランスポーターの構造と分子メカニズム2014

    • 著者名/発表者名
      小段篤史、山口知宏、中津亨、加藤博章
    • 雑誌名

      日本結晶学会誌

      巻: 56 号: 4 ページ: 224-229

    • DOI

      10.5940/jcrsj.56.224

    • NAID

      130004688353

    • ISSN
      0369-4585, 1884-5576
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Serial Femtosecond Crystallography of ABC Transporter2016

    • 著者名/発表者名
      Oyama Ryo, Pan Dongqing, Nakatsu Toru, Sato Tomomi, Yamaguchi Tomohiro, Kodan Atsushi, Ueda Kazumitsu, Iwata So, Kato Hiroaki
    • 学会等名
      6th Special Meeting, ATP-Binding Cassette (ABC) Proteins: From Multidrug Resistance to Genetic Diseases
    • 発表場所
      Innsbruck (Austria)
    • 年月日
      2016-03-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Crystallographic study of the ABC transporter CmABCB1 covalently bound to substrate derivatives2016

    • 著者名/発表者名
      Matsuoka Keita, Hirokane Ryo, Kodan Atsushi, Yamaguchi Tomohiro, Nakatsu Toru, Ueda Kazumitsu, Kato Hiroaki
    • 学会等名
      6th Special Meeting, ATP-Binding Cassette (ABC) Proteins: From Multidrug Resistance to Genetic Diseases
    • 発表場所
      Innsbruck (Austria)
    • 年月日
      2016-03-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Altering stability of a transmembrane protein, MsbA by structural comparison with its thermophilic homolog2015

    • 著者名/発表者名
      Ka Lu, Yamaguchi Tomohiro, Nakatsu Toru, Kato Hiroaki
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii (USA)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] NMR解析を目指したABCトランスポーターの大腸菌高密度培養による安定同位体標識系の確立2015

    • 著者名/発表者名
      小田健人、山口知宏、宮ノ入洋平、中津 亨、甲斐荘正恒、加藤博章
    • 学会等名
      日本薬学会近畿支部総会・大会
    • 発表場所
      大阪大谷大学(大阪府富田林市)
    • 年月日
      2015-10-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] X線自由電子レーザーを用いたタンパク質X線結晶構造解析2015

    • 著者名/発表者名
      潘東青、中津亨、山口知宏、小段篤史、小川和浩、松嶌一樹、山下恵太郎、城地保昌、登野健介、矢橋牧名、鈴木守、南後恵理子、岩田想、加藤 博章
    • 学会等名
      日本薬学会第135年会
    • 発表場所
      神戸学院大学(神戸市)
    • 年月日
      2015-03-25 – 2015-03-28
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Trp変異導入によるABC多剤排出トランスポーターと基質の相互作用解析2015

    • 著者名/発表者名
      大塚哲央、山口知宏、中津亨、加藤博章
    • 学会等名
      日本薬学会第135年会
    • 発表場所
      神戸学院大学(神戸市)
    • 年月日
      2015-03-25 – 2015-03-28
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ATP Binding Cassetteトランスポーターの構造薬理学2014

    • 著者名/発表者名
      加藤博章
    • 学会等名
      平成26年度日本結晶学会年会
    • 発表場所
      東京大学農学部(東京都文京区)
    • 年月日
      2014-11-01 – 2014-11-03
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Structural basis for allosteric inhibition of P-glycoprotein homologue CmABCB12014

    • 著者名/発表者名
      Kato, Hiroaki
    • 学会等名
      The 3rd international symposium on chemical biology of natural products
    • 発表場所
      Life Science Center (Osaka)
    • 年月日
      2014-10-28 – 2014-10-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2017-05-10  

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