研究課題
睡眠・覚醒や代謝など、多様な生理現象は体内に存在する概日時計に支配されて一日周期のリズムを示す。申請者はケミカルバイオロジーを応用し、概日時計の機能を調節する新規化合物を発見して鍵となる制御機構を明らかにしてきた。そのひとつである化合物KL001は、概日時計の発振に中心的な役割を果たす時計タンパク質CRYを標的とする。さらに、KL001誘導体の解析から非常に高い活性を持つKL044を見出した。KL001とKL044は共にCRY1とCRY2の両者に作用する。これに対し、全く異なる化学構造を持つ新たな周期延長化合物AとBを表現型スクリーニングから見出し、CRY1選択的に作用することを発見した。本研究ではこれらのユニークな化合物を用い、CRY1とCRY2の違いを生み出すメカニズムに迫る。本年度はまず、CRY1と化合物AならびにBとの複合体の構造をX線結晶構造解析によって明らかにした。結晶構造から得られたタンパク質と化合物の相互作用様式が溶液中でも成り立つことを検証するため、化合物AとBの誘導体を用いて構造活性相関を解析した。CRYはin vitroで測定できる活性を持たないため、概日リズムの周期に与える作用を細胞レベルで評価した。これらの作用に影響する化合物側の特徴を抽出し、立体構造との対応を解析した。さらに、CRY1またはCRY2とルシフェラーゼの融合タンパク質を発現する細胞を用いてスクリーニングを行い、CRY2により強く作用する化合物Cを見出した。
1: 当初の計画以上に進展している
計画通りCRY1と化合物AならびにBとの複合体の構造を決定することに成功し、順調に進展している。さらに、CRY2に選択性をもつ化合物Cを発見することができた。
CRY2に選択性をもつ化合物Cの解析を進め、化合物AならびにBと比較することにより、CRY1とCRY2の違いを生み出す分子基盤を解析する。
すべて 2019 2018 その他
すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件) 備考 (1件)
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