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グリコーゲンホスホリラーゼには、触媒活性部位のほか、インドール結合部位やグリコーゲン貯蔵部位などのリガンド結合部位が存在する。インドール結合部位とグリコーゲン貯蔵部位を標的とした肝臓型グリコーゲンホスホリラーゼ選択的阻害剤を見つけ出すことができなかったことから、今年度は触媒活性部位を標的とした阻害剤の探索を行った。
まず、グリコーゲン貯蔵部位にオリゴ糖が結合しても、触媒活性部位の働きへは影響が及ばないことを証明した。その結果、オリゴ糖基質への反応性を調べることで、触媒活性部位の基質特異性を直接議論できるようになった。
グリコーゲンホスホリラーゼの触媒活性部位には、グルコース残基1つを認識するサブサイトが5つ（SG1～SG5）と、リン酸を認識するサブサイトが1つ（SP）存在すると考えられている。そして、これらのサブサイトが全て基質で満たされた場合に、グリコーゲンホスホリラーゼは完全な活性を示すと考えられている。私は、サブサイトSG1～SG5には基質特異性に差があり、触媒活性の発現に対して特に重要なサブサイトが存在するのではないかという仮説を立てた。そして、この仮説を検証するため、構造が部分的に異なるマルトペンタオース誘導体へのグリコーゲンホスホリラーゼの反応性を比較した。その結果、サブサイトSG2とSG3でのグルコース残基の認識が活性の発現に重要であることが判明した。よって、サブサイトSG2またはSG3を標的とした阻害剤が有望と考えられるが、肝臓型アイソザイムを選択的に阻害する構造を発見するには至らなかった。
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