2022 年度研究成果報告書

多剤トランスポーターに対するリン脂質組成の影響解明の構造生物学

研究課題

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研究課題/領域番号	21K19333
研究種目	挑戦的研究(萌芽)
配分区分	基金
審査区分	中区分47:薬学およびその関連分野
研究機関	京都大学
研究代表者	加藤博章京都大学, 薬学研究科, 教授 (90204487)
研究期間 (年度)	2021-07-09 – 2023-03-31
キーワード	構造生物学 / 構造薬理学 / 膜タンパク質 / リン脂質膜 / トランスポーター / 多剤耐性
研究成果の概要	２種類の多剤排出トランスポーターABCB1とABCG2のホモログを標的として様々な細胞膜組成のリン脂質とともにナノディスクに再構成する系を確立した。そして、ナノディスク中におけるATP加水分解活性を測定した。その結果、輸送基質存在下と非存在下における比活性の違いを詳しく計測することができた。さらに、それらナノディスクを用いて極低温電子顕微鏡を用いた単粒子（CryoEM）解析を行ったところ、高分解能での構造決定が可能な電顕像を観測することができた。そこで、その立体構造解析を行った結果、分子構造モデルを作成することに成功した。
自由記述の分野	構造生物学
研究成果の学術的意義や社会的意義	これまでCryoEMで立体構造解析されたことがない、２種類のABC多剤排出トランスポーターの立体構造を解析することに初めて成功した。好熱性真核生物Cyanidioschyzon merolae由来のABC多剤排出トランスポーターCmABCB1については、界面活性剤ミセル中に溶解した状態についてX線結晶構造が、すでに我々によって決定されていたことから、界面活性剤中とリン脂質膜中のCmABCB1の立体構造比較が可能となり、今後、両状態での立体構造の違いが明らかになれば、リン脂質と膜タンパク質の相互作用について新たな知見が得られるものと期待される。