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2019 年度 実績報告書

GPCRのバイアス型シグナル機構の構造基盤

研究課題

研究課題/領域番号 18H02388
研究機関京都大学

研究代表者

島村 達郎  京都大学, 医学研究科, 特定講師 (90391979)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード受容体
研究実績の概要

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。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

受容体の結晶化に成功したため。

今後の研究の推進方策

結晶にX線を照射し、データ収集を行う。必要に応じて結晶化条件の最適化を行う。他のリガンドとの複合体についても結晶化を行う。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件)

  • [雑誌論文] The Crystal Structure of Angiotensin II Type 2 Receptor with Endogenous Peptide Hormone2020

    • 著者名/発表者名
      Asada Hidetsugu、Inoue Asuka、Ngako Kadji Francois Marie、Hirata Kunio、Shiimura Yuki、Im Dohyun、Shimamura Tatsuro、Nomura Norimichi、Iwanari Hiroko、Hamakubo Takao、Kusano-Arai Osamu、Hisano Hiromi、Uemura Tomoko、Suno Chiyo、Aoki Junken、Iwata So
    • 雑誌名

      Structure

      巻: 28 ページ: 418~425.e4

    • DOI

      10.1016/j.str.2019.12.003

    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-viscosity sample-injection device for serial femtosecond crystallography at atmospheric pressure2019

    • 著者名/発表者名
      Shimazu Yoshiaki、Tono Kensuke、Tanaka Tomoyuki、Yamanaka Yasuaki、Nakane Takanori、Mori Chihiro、Terakado Kimura Kanako、Fujiwara Takaaki、Sugahara Michihiro、Tanaka Rie、Doak R. Bruce、Shimamura Tatsuro、Iwata So、Nango Eriko、Yabashi Makina
    • 雑誌名

      Journal of Applied Crystallography

      巻: 52 ページ: 1280~1288

    • DOI

      10.1107/S1600576719012846

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Structural basis for the substrate recognition of aminoglycoside 7′′-phosphotransferase-Ia from Streptomyces hygroscopicus2019

    • 著者名/発表者名
      Takenoya Mihoko、Shimamura Tatsuro、Yamanaka Ryuji、Adachi Yuya、Ito Shinsaku、Sasaki Yasuyuki、Nakamura Akira、Yajima Shunsuke
    • 雑誌名

      Acta Crystallographica Section F Structural Biology Communications

      巻: 75 ページ: 599~607

    • DOI

      10.1107/S2053230X19011105

    • 査読あり / オープンアクセス

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公開日: 2021-12-27  

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