研究課題
新規の抗がん剤の標的としても注目されているケモカイン受容体７は、GPCRの一種だが、Gタンパク質とは共役せず、βアレスチンとだけ共役するという特徴を持つ。本研究ではケモカイン受容体７の立体構造を解明し、GPCRのβアレスチンを介す情報伝達経路の詳細な理解や、新規抗がん剤の合理的な開発などに役立てることを目標としている。GPCRを結晶化するにはループ領域を他の親水性タンパク質で置換したり、点変異を導入することにより安定化させる必要がある。親水性タンパク質としては、これまでにT４リゾチーム、cytochrome b562RIL、rubredoxinなど他のGPCRの安定化に利用されたもののほか、幾つかのGPCRを安定化しそうなタンパク質を試した。また、これらの挿入部位もN末端や細胞内第３ループなどを検討した。これまでのところ細胞内第３ループにcytochrome b562RILを挿入したコンストラクトが最も良い単分散性を示した。また、数１０箇所の点変異導入も検討し、いくつかのものでは安定性が向上していた。このようなスクリーニングを効率的に行うために、新たなスクリーニング方法も開発した。成績の良かったコンストラクトは昆虫細胞もしくは酵母で大量発現し結晶化を試みた。リガンドは、低分子化合物のほか、環状ペプチドも試した。現在までに結晶化には成功していない。。GPCRの結晶は微結晶であることが多く、本研究ではX線自由電子レーザーを用いたシリアルフェムト秒結晶構造解析を行う可能性も考えられた。そこでX線自由電子レーザーを利用するための測定系の開発にも取り組み、データ取得のための基盤を確立できた。
2: おおむね順調に進展している
X線自由電子レーザーを利用するための測定系の基盤は想定より早く確立できた。ケモカイン受容体７の結晶化には成功していないが、受容体の結晶化には通常は３年以上は必要である。
現状のコンストラクトで水溶性蛋白質の接続部位の検討や複数の点変異の組み合わせなどにより更に安定性を向上させ、結晶化を成功させる。また、これまでに試した低分子量リガンド、環状ペプチドの親和性が不十分である可能性を考え、ケモカインの生産型を確立し、ケモカインとの複合体の結晶化も試みる。
すべて 2017 2016 その他
すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 2件)
Science
巻: 354 ページ: 1552-1557
10.1126/science.aah3497
Proc Natl Acad Sci U S A.
巻: 113 ページ: 13039-13044
10.1073/pnas.1602531113
Sci Rep.
巻: 6 ページ: 35297
10.1038/srep35297
