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2021 年度 実績報告書

内在性アミノ酸によるPPARα脂質代謝制御核内受容体の機能制御機構の構造学的理解

研究課題

研究課題/領域番号 19K16359
研究機関昭和薬科大学

研究代表者

鎌田 祥太郎  昭和薬科大学, 薬学部, 助教 (10823932)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードPPAR / X線結晶構造解析
研究実績の概要

内在性アミノ酸がPPARαのどこに結合しどのように阻害するかを明らかにするために、X線結晶構造解析を行うためのCorepressor共存下の結晶作成を目標に研究を行った。様々な結晶化条件を試し、結晶の作成には成功したが、内在性アミノ酸の結合場所は分かっていない。この理由は、分解能が悪く内在性アミノ酸の電子密度か判断し難いことと、アゴニスト非結合型のためタンパク質の自由度が高く、電子密度が定まらない領域が存在することにある。現在はこの問題を解決できる結晶の作成を目指している。その中で、PPARαに結合して目的結晶の精製を阻害する可能性のある大腸菌由来脂肪酸を除いたhPPARα-LBDの精製に成功した。このタンパク質でも結晶化条件を検討したが、構造解析可能な分解能の結晶を得られていない。一方、この脱脂したタンパク質を用いることで、これまで報告のなかった多くのフィブラート系薬や内在性脂肪酸との共結晶を作成することができ、その成果をiScience誌に報告した。またこの精製方法や結晶化法をSTAR protocols誌に報告した。PPARには他に二つのサブタイプがあり、アミノ酸の相同性は60-70%程度のため、内在性アミノ酸により他のPPARサブタイプの活性が変化するか測定した。その結果、PPARδでは阻害が見られなかったが、PPARγでは阻害が見られた。PPARγについても結晶化方法を確立し、SaroglitazarのPPARγとの複合体構造を作成し、Biol Pharm Bull誌に報告した。また、内在性アミノ酸との結晶化は検討中であるが、Corepressor共存下の結晶作成にも成功し、PPARαと共に世界で初めてApo型PPAR構造解析に成功している。今後も内在性アミノ酸の阻害様式を明らかにするため様々な検討を行う。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Crystal Structures of the Human Peroxisome Proliferator-Activated Receptor (PPAR)α Ligand-Binding Domain in Complexes with a Series of Phenylpropanoic Acid Derivatives Generated by a Ligand-Exchange Soaking Method2021

    • 著者名/発表者名
      Oyama Takuji、Kamata Shotaro、Ishii Isao、Miyachi Hiroyuki
    • 雑誌名

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      巻: 44 ページ: 1202~1209

    • DOI

      10.1248/bpb.b21-00220

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural Basis for Anti-non-alcoholic Fatty Liver Disease and Diabetic Dyslipidemia Drug Saroglitazar as a PPAR α/γ Dual Agonist2021

    • 著者名/発表者名
      Honda Akihiro、Kamata Shotaro、Satta Chihiro、Machida Yui、Uchii Kie、Terasawa Kazuki、Nemoto Ayane、Oyama Takuji、Ishii Isao
    • 雑誌名

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      巻: 44 ページ: 1210~1219

    • DOI

      10.1248/bpb.b21-00232

    • 査読あり
  • [雑誌論文] PPARα-Ligand Binding Modes Revealed by X-ray Crystallography2021

    • 著者名/発表者名
      Kamata Shotaro、Ishii Isao
    • 雑誌名

      YAKUGAKU ZASSHI

      巻: 141 ページ: 1267~1274

    • DOI

      10.1248/yakushi.21-00138

    • 査読あり
  • [学会発表] X線結晶構造解析による3種フィブラート系薬のPPARα/δ/γリガンド結合部位それぞれへの結合様式の比較2022

    • 著者名/発表者名
      鎌田 祥太郎, 本多 彰宏, 町田優衣, 内井希恵, 椎山結 増田莉紗, 垣生有希, 柏木野花, 大山 拓次, 石井 功
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
  • [学会発表] X線結晶構造解析により得られたPPARαリガンド結合部位と内在性脂肪酸及びフィブラート系薬の複合体構造2021

    • 著者名/発表者名
      鎌田 祥太郎, 大山 拓次, 齊藤健太, 本多 彰宏, 山本 ゆめ, 須田 圭介, 石川 諒, 石井 功
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] NAFLD治験薬かつ糖尿病性脂質異常症治療薬SaroglitazarのPPARα/γ dualアゴニストとしての構造基盤2021

    • 著者名/発表者名
      本多 彰宏, 颯田 千尋, 町田 優衣, 内井 希恵, 寺沢 和樹, 根本 彩音, 鎌田 祥太郎, 大山 拓次, 石井 功
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] NASH治験薬Lanifibranor-ヒトPPARγ複合体結晶のX線構造解析2021

    • 著者名/発表者名
      町田 優衣, 内井 希恵, 増田 莉紗, 椎山 結, 本多 彰宏, 鎌田 祥太郎, 石井 功
    • 学会等名
      2021年度生化学会関東支部例会

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公開日: 2022-12-28  

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