Gタンパク質共役型受容体(GPCR)は、Gタンパク質もしくはβアレスチンを介す2つの情報伝達経路を持つ。近年、バイアス型アゴニストにより一方の経路だけが活性化されるバイアス型シグナル機構がGPCRの機能上も創薬上も注目されている。本研究では、受容体の不活性型構造に加え、バランス型アゴニスト、バイアス型アゴニストとの複合体構造の決定を目指す。そして、各種リガンドの結合様式や構造の比較を行い、GPCRの各種シグナル伝達機構を分子レベルで解明するために役立つ情報を取得することが目的である。GPCRは、非常に不安定な膜タンパク質であるため、結晶構造解析を成功させるにはGPCRを安定化させることが必須である。我々は、構造が柔軟なGPCRについて、細胞内ループの水溶性タンパク質への置換や、独自に作製した構造認識抗体の結合などの技術を利用し、GPCRの安定化・結晶化に成功してきた。本年度は、細胞内ループを安定な構造を持つ水溶性タンパク質に置換し、さらに、構造の安定化のための変異を導入したコンストラクトを利用し、構造認識抗体の取得に成功した。この抗体を結合させた受容体の熱安定性を評価すると、実際に熱安定性が上昇していることが確認できた。構造認識抗体と受容体の複合体を作製し、結晶化を試みたところ、結晶を作製することに成功した。
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