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2020 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, 特定准教授 (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Gタンパク質共役型受容体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した。そして、各種リガンドの結合様式や構造の比較を行い、Gタンパク質共役型受容体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った。
Gタンパク質共役型受容体は、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Gタンパク質共役型受容体を安定化させることが必須である。本研究では、これまでの研究経験を活用し、構造が柔軟なGタンパク質共役型受容体の細胞内ループを水溶性タンパク質へ置換し、昆虫細胞で発現させたサンプルの単分散性や熱安定性を評価し、野生型に比べて安定なコンストラクトの作製に成功した。また、Gタンパク質共役型受容体に対する立体構造認識抗体を取得し、このような抗体を結合させることでもGタンパク質共役型受容体を安定化することに成功した。このようなコンストラクトや立体構造認識抗体を利用することで、Gタンパク質共役型受容体について、結晶化と構造解析に成功した。このような成果のいくつかは、論文として発表することができた。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Structure and mechanism of oxalate transporter OxlT in an oxalate-degrading bacterium in the gut microbiota.2023

    • 著者名/発表者名
      Jaunet-Lahary T, Shimamura T, Hayashi M, Nomura N, Hirasawa K, Shimizu T, Yamashita M, Tsutsumi N, Suehiro Y, Kojima K, Sudo Y, Tamura T, Iwanari H, Hamakubo T, Iwata S, Okazaki KI, Hirai T, Yamashita A.
    • 雑誌名

      Nature Communications in press

      巻: 14 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41467-023-36883-5

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] S1PR3?G12-biased agonist ALESIA targets cancer metabolism and promotes glucose starvation2021

    • 著者名/発表者名
      Toyomoto M, Inoue A, Iida K, Denawa M, Kii I, Ngako Kadji FM, Kishi T, Im D, Shimamura T, Onogi H, Yoshida S, Iwata S, Aoki J, Hosoya T, Hagiwara M.
    • 雑誌名

      Cell Chemical Biology

      巻: 28 ページ: 1132~1144.e9

    • DOI

      10.1016/j.chembiol.2021.01.004

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Time-resolved serial femtosecond crystallography reveals early structural changes in channelrhodopsin2021

    • 著者名/発表者名
      Oda K, Nomura T, Nakane T, Yamashita K, Inoue K, Ito S, Shimamura T, , Nureki O., et al.
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 10 ページ: -

    • DOI

      10.7554/eLife.62389

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] GPCRの構造解析研究2021

    • 著者名/発表者名
      島村達郎
    • 雑誌名

      医学のあゆみ

      巻: 278 ページ: 573-579

  • [雑誌論文] Structure of the dopamine D2 receptor in complex with the antipsychotic drug spiperone2020

    • 著者名/発表者名
      Im D, Inoue A, Fujiwara T, Nakane T, Yamanaka Y, Uemura T, Mori C, Shiimura Y, Kimura KT, Asada H, Nomura N, Tanaka T, Yamashita A, Nango E, Tono K, Kadji FMN, Aoki J, Iwata S, Shimamura T.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 11 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41467-020-20221-0

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [図書] 構造生命科学による創薬への挑戦2022

    • 著者名/発表者名
      岩崎憲治(編)、島村達郎ら
    • 総ページ数
      146
    • 出版者
      医歯薬出版
  • [図書] 創薬研究のための相互作用解析パーフェクト2021

    • 著者名/発表者名
      津本浩平・前仲勝実(編)、島村達郎ら
    • 総ページ数
      368
    • 出版者
      羊土社
    • ISBN
      978-4-7581-2256-6

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公開日: 2023-12-25  

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