| 研究課題/領域番号 |
16KT0063
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| 研究機関 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 |
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研究代表者 |
安達 基泰 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子生命科学領域, グループリーダー(定常) (60293958)
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| 研究分担者 |
森元 聡 九州大学, 薬学研究院, 教授 (60191045)
老川 典夫 関西大学, 化学生命工学部, 教授 (80233005)
木下 誉富 大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (90405340)
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| 研究期間 (年度) |
2016-07-19 – 2020-03-31
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| キーワード | 酵素 / 結晶構造解析 / 中性子 |
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| 研究実績の概要 |
酵素(タンパク質)は、高度に進化した分子認識能とダイナミクスによって、複雑な骨格や多様な官能基を有する生理活性物質を効果的に合成する分子である。酵素の触媒機構の解明は、生命科学研究の発展と深く関わるだけでなく、複雑な化学構造をもった有用化合物を効率よく合成する産業技術の開発にも繋がる。本提案では、学術・産業の両面から有用な生合成経路を担うモデル酵素を研究対象として選択し、その反応中間体や遷移状態アナログ複合体の中性子結晶構造解析を実施することで、酵素の複雑で巧妙な反応触媒機構を解明することを目指した。そして、得られた知見を有用化合物の創製に応用することを目的に本研究をすすめた。
１、植物二次代謝化合物合成酵素の反応機構の解明に向けて、ポリケタイド合成酵素の反応中間体の捕捉を目標に研究を進めたが、X線結晶構造解析で、十分な結果は得られなかったため、次の試料２および３に注力した。
２、アミノ酸ラセマーゼについて、遊離型酵素の解析について論文発表を行うとともに、1.0Åという高い分解能のX線結晶構造解析によって、中間体を補足していることを確認し、さらに中性子結晶構造解析の実現のために、大型結晶の作製に取り組んだ。その結果、大型の結晶が得られ、中性子回折実験で、2Åを超える十分な分解能の回折データを得た。本研究によって、中性子結晶構造解析の完成と論文発表の準備を完了した。
３、創薬標的酵素においては、Ser/Thrキナーゼに注力した。遊離型酵素の解析について論文発表を行うとともに、阻害剤複合体の中性子解析に向けて複合体結晶を作製した。ドイツの研究用原子炉施設を利用して、解析に十分な中性子回折データを収集し、構造解析を完成させ、論文発表の目途をつけることができた。以上のように、今後、量子化学計算と連携し、効果的な薬の開発へと発展させるための土台をつくることができた。
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