GPCRの三次元構造解明を目指した活性型及び不活性型GPCR固定化抗体の作製

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22659059
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 医化学一般
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 小林 拓也 京都大学, 医学研究科, 講師 (20311730)
• 研究分担者: 万木 貴美 京都大学, 医学研究科, 研究員 (90467473) ; 野村 紀通 京都大学, 医学研究科, 助教 (10314246)
• 連携研究者: 岩田 想 京都大学, 医学研究科, 教授 (60452330)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• キーワード: モノクローナル抗体 / GPCR / X線結晶構造解析

研究概要

本研究では、活性型および不活性型GPCRのX線結晶構造解析を目指している。そのために、活性型あるいは不活性型GPCRを安定に固定化するモノクローナル抗体を作製し、平衡状態をどちらか一方に傾けることによって抗体の結合した活性型あるいは不活性型GPCRを共結晶化する。その結果、アデノシンA2a受容体を不活性型に固定化する抗体を作製し、アデノシンA2a受容体の不活性型構造を分解能3. 1Åで解くことに成功した(Nature 2012)。現在は、アデノシンA2a受容体を活性型に固定化する抗体を作製することに成功し、結晶化を試みている。

研究成果

• [雑誌論文] Structure of the human M_2 muscarinicacetylcholine receptor bound to anantagonist (2012)
  • 著者名/発表者名: Haga, K., Kruse, A. C., Asada, H., Yurugi-Kobayashi, T., Shiroishi, M., Zhang, C., Weis, W. I., Okada, T., Kobilka, B. K., Haga, T. and Kobayashi, T.
  • 雑誌名: Nature 巻: 482 ページ: 547-551
  • DOI: doi:10.1038/nature10753
  • 査読あり
• [雑誌論文] protein-coupled receptor inactivation byan allosteric inverse-agonist antibody (2012)
  • 著者名/発表者名: Hino, T., Arakawa, T., Iwanari, H., Yurugi-Kobayashi, T., Ikeda-Suno, C., Nakada-Nakura, Y., Kusano-Arai, O., Weyand, S., Shimamura, T., Nomura, N., Cameron, A. D., Kobayashi, T., Hamakubo, T., Iwata, S. and Murata, T. G
  • 雑誌名: Nature 巻: 482 ページ: 237-40
  • DOI: doi:10.1038/nature10750
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure ofthe human histamine H1 receptor complexwith doxepin. (2011)
  • 著者名/発表者名: Shimamura, T., Shiroishi, M, Weyand, S., Tsujimoto, H., Winter, G., Katritch, V., Abagyan, R., Cherezov, V., Liu, W., Han, G. W., Kobayashi, T., Stevens, R. C. and Iwata, S
  • 雑誌名: Nature 巻: 475 ページ: 65-70
  • DOI: doi:10.1038/nature10236
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cloning, expressionand purification of the anion exchanger 1homologue from basidiomycetePhanerochaete chrysosporium (2011)
  • 著者名/発表者名: Tokuda, N., Igarashi, K., Shimamura, T., Yurugi-Kobayashi, T., Shiroishi, M., Ito, K., Sugawara, T., Asada, H., Murata, T., Nomura, N., Iwata, S. and Kobayashi, T.
  • 雑誌名: Protein Expr. Purif 巻: 79 ページ: 81-87
  • URL: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1046592811000866
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of the Pichiapastoris expression system for theproduction of GPCRs for structuralanalysis (2011)
  • 著者名/発表者名: Asada, H., Uemura, T., Yurugi-Kobayashi, T., Shiroishi, M., Shimamura, T., Tsujimoto, H., Ito, K., Sugawara, T., Nakane, T., Nomura, N., Murata, T., Haga, T. Iwata, S. and Kobayashi, T.
  • 雑誌名: Microb. Cell Fact 巻: 10 ページ: 24
  • URL: http://www.microbialcellfactories.com/content/10/1/24
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cysteine-to-serine shuffling using ayeast expression system improves proteinsecretion : case of a nonglycosylatedmutant of miracullin, a taste-modifyingprotein (2011)
  • 著者名/発表者名: Ito, K., Sugawara, T., Koizumi, A., Nakajima, K., Shimizu-Ibuka, A., Shiroishi, M., Asada, H., Yurugi-Kobayashi, T., Shimamura, T., Asada, T., Misaka, T., Iwata, S., Kobayashi, T. and Abe, K.
  • 雑誌名: Biotech. Lett 巻: 33 ページ: 103-107
  • URL: http://www.springerlink.com/content/j624126g77180652/
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystallization and preliminary X-rayanalysis of a Glucansucrase from thedental caries pathogen Streptococcusmutans (2010)
  • 著者名/発表者名: Ito, K., Ito, S., Shimamura, T., Kawarasaki, Y., Kobayashi, T. and Iwata, S
  • 雑誌名: Acta. Crystallogr. Sect. F 巻: 66(Pt9) ページ: 1086-1088
  • URL: http://scripts.iucr.org/cgi-bin/paper?S1744309110029714
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bulky high-mannose-type N-glycanblocks the taste-modifying activity ofmiraculin (2010)
  • 著者名/発表者名: Ito, K., Sugawara, T., Koizumi, A., Nakajima, K. I., Shimizu-Ibuka, A., Shiroishi, M., Asada, H., Yurugi-Kobayashi, T., Shimamura, T., Asakura, T., Masuda, K., Ishiguro, M., Misaka, T., Iwata, S., Kobayashi, T. and Abe, K.
  • 雑誌名: Biochim. Biophys. Acta 巻: 1800 ページ: 986-992
  • URL: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304416510001625
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterizationof the・-D-glucopyranoside binding siteof the human bitter taste receptorhTAS2R16 (2010)
  • 著者名/発表者名: Sakurai, T., Misaka, T., Ishiguro, M., Masuda, K., Sugawara, T., Ito, K., Kobayashi, T., Matsuo, S., Ishimaru, Y., Asakura, T. and Abe, K.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 巻: 285 ページ: 28373-28378
  • URL: http://www.jbc.org/content/285/36/28373.long
  • 査読あり
• [学会発表] X線結晶構造解析とシステムバイオロジーの融合によるG蛋白質共役受容体(GPCR)の新たな創薬展開 (2012)
  • 学会等名: 第85回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2012-03-15
• [学会発表] Ligand Recognition and Molecular Gating GRC in Ventura (2012)
  • 発表場所: CA, USA
  • 年月日: 2012-01-20
• [学会発表] 多様な生物種における膜蛋白質の機能理解を目指した新戦略「多様な生物種における膜蛋白質の機能理解を目指した新戦略」 (2011)
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-09-24
• [学会発表] 構造生物学と薬理学「Gタンパク質共役受容体(GPCR)の三次元結晶構造解析への試み」 (2011)
  • 学会等名: 第84回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-03-24
• [学会発表] A GFP-basedplatform for rapid construction andevaluation of highly expressed and stable GPCR variants in Saccharomyces cerevisiae (2010)
  • 学会等名: GPCR Workshop 2010
  • 発表場所: Hawaii
  • 年月日: 2010-12-09
• [図書] Gタンパク共役受容体(GPCR)の三次元結晶構造解析への試み (2011)
  • 著者名/発表者名: 小林拓也
  • 総ページ数: 10
  • 出版者: シーエムシー出版
• [備考]
  • URL: http://www.med.kyoto-u.ac.jp/J/grad_school/introduction/1502/
• [産業財産権] 膜蛋白質の立体構造を認識するモノクローナル抗体のスクリーニング方法 (2010)
  • 発明者名: 岩田想・小林拓也・野村紀通
  • 権利者名: 科学技術振興機構
  • 産業財産権番号: PCT国際特, PCT/JP2010/57631
  • 出願年月日: 20104000
  • 外国