| 研究課題/領域番号 |
17H03664
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
加藤 博章 京都大学, 薬学研究科, 教授 (90204487)
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| 研究分担者 |
中津 亨 京都大学, 薬学研究科, 准教授 (50293949)
宮ノ入 洋平 大阪大学, 蛋白質研究所, 准教授 (80547521)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 構造生物学 / 多剤耐性 / トランスポーター / 膜タンパク質 / ATP / X線結晶学 / 薬理学 / 薬剤学 |
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| 研究実績の概要 |
昨年度、温泉に棲む好熱性真核生物Cyanidioschyzon merolae由来のP糖タンパク質であるCmABCB1の優れた結晶化能を利用して、同一分子の内向型と外向型の両立体配座の構造を初めて結晶解析することに成功した。これは、ABCトランスポーターに限らず、細胞膜を介する多剤排出トランスポーターとして初めてのことであった。これによって、CmABCB1の能動輸送のポンプ収縮弛緩を行っているアミノ酸残基が明らかになり、交互アクセスメカニズムにおける逆止弁メカニズムに関わるアミノ酸残基が同定できた。しかし、２つの結晶構造が示す２つのコンフォーメーション間を実際に脂質二重層膜中で同じように構造変化していることは未だ不明であることから、ナノディスクを用いて脂質二重層環境中のトランスポーター機能を解明するとともに、ナノディスク中の分子構造解析に適している極低温電子顕微鏡（Cryo-EM）を用いた単粒子構造解析を実施することを試みた。Cryo-EM解析では、観測試料中に、異なるコンフォーメーションの分子構造を観測することにより、間接的に構造変化を検出することも期待される。
研究の結果、CmABCB1をサイズの異なる数種類のナノディスク中へ再構成することができた。CmABCB1をナノディスクに再構成すると、CmABCB1が示すATP加水分解酵素比活性の値は、界面活性剤中とは異なることが判明した。また、ナノディスクのサイズによってもその値が大きく変化することが見出された。さらに、ナノディスクに再構成されたCmABCB1状態は、ゲルろ過クロマトグラフィーを用いた分析により、高い均一性を有することから、Cryo-EM解析に適しているものと推定された。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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