研究課題
申請者が発見した摂食亢進ホルモンのグレリンは、N末端から3番目のセリン残基が脂肪酸のオクタン酸で修飾されており、この修飾基が活性発現に必須である。本研究では、なぜオクタン酸修飾がグレリン受容体の活性化に必要なのか、結晶構造を解明して明らかにしようと試みた。そのためのツールとして、アルパカのナノボディを結晶化の共蛋白とすること計画した。本年度はパンニングをさらに進め、グレリン受容体認識のナノボディのスクリーニングを続ける予定であったが、平行して進めていたグレリン受容体に対するマウス・モノクローナル抗体を得ることができ、それを用いてグレリン受容体の結晶構造解析に成功した。得られたグレリン受容体の構造は、アンタゴニストが結合した不活性型構造で、GPCRに特徴的な７回膜貫通領域を有していた。他のペプチド性GPCRと異なっている点が大きくは二点ある。一つはリガンド（アンタゴニスト）結合ポケットの構造で、グレリン受容体においてはリガンド結合ポケットが二股構造になっていた。またもう一点は、第６と第７ヘリックスの間の大きく開いたギャップ構造である。このギャップ構造には疎水性のアミノ酸残基、とくにフェニルアラニンが多く存在した。われわれはこの部分をフェニルアラニン・クラスターと名付けた。フェニルアラニンの側鎖は疎水性が強いことから、このフェニルアラニン・クラスターとグレリンの脂肪酸修飾基が相互作用し、これによってグレリン受容体が活性型に変化することが想定された。今後はグレリンとグレリン受容体が結合した活性型構造を解明して、今回の結果を確認していく計画である。
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Sci Rep
巻: 9 ページ: 6011
10.1038/s41598-019-42163-4
