| 研究課題/領域番号 |
18590101
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
創薬化学
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| 研究機関 | 名古屋市立大学 |
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研究代表者 |
栗本 英治 名古屋市立大学, 大学院・薬学研究科, 助教 (90234575)
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| 研究分担者 |
加藤 晃一 名古屋市立大学, 大学院・薬学研究科, 教授 (20211849)
山口 芳樹 名古屋市立大学, 大学院・薬学研究科, 講師 (90323451)
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| 研究期間 (年度) |
2006 – 2007
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| キーワード | 味覚修飾タンパク質 / 甘味受容体 / クルクリン / 部位特異的変異 / 構造生物学 |
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| 研究概要 |
クルクリンのX線結晶構造解析を行い、1.5Aの分解能でクルクリン1ホモ2量体の結晶構造を決定した。クルクリン1サブユニットはβプリズムフォールドからなり、C末端付近のセグメントに特徴的なループ構造が存在した。NMR解析より、このループは高い運動性を有することが明らかとなった。
クルクリンはヘテロ2量体のみが活性を発現することから、サブユニット間で保存されていないアミノ酸残基が活性発現に重要であると考えられる。そこで、サブユニット間の違いに着目して部位特異的変異を施し、甘味および味覚修飾活性に及ぼす影響を調べた。その結果、クルクリン2サブユニットC末端付近のループおよびクルクリン1サブユニットのAsn44における変異は甘味活性・味覚修飾活性を共にほぼ消失させること、クルクリン2サブユニットのTyr11、Arg57、Asp67における変異は甘味活性のみを大きく低下させること、クルクリン2サブユニットのHis36およびGln90における変異は味覚修飾活性のみを低下させることが明らかとなった。変異が甘味活性現に大きな影響を与える残基をクルクリン分子上にマッピングすると、それらはある面に局在しており、この領域が甘味活性発現に関与すると予想された。一方、味覚修飾活性のみが消失するという活性変化をもたらすアミノ酸残基は、クルクリン分子上で甘味活性発現に関与する領域のほぼ反対側に位置していた。これより、クルクリンの甘味活性と味覚修飾活性はそれぞれ異なるファルマコフォアを介して発現されていることが明らかとなった。さらに、味覚修飾活性発現に重要なクルクリン2サブユニットのHis36のNMRシグナル変化および味覚修飾活性のpH依存性を調べた結果、両者はよく一致することが明らかとなり、クルクリン2サブユニットのHis36のプロトネーションが味覚修飾活性発現に直接関与していることが示唆された。
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