2019 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of inhibition mechanism of kinesin motor to develop anti-cancer drugs
| Project/Area Number |
17K07316
|
|---|
| Research Institution | Tokyo University of Science |
|---|
Principal Investigator |
横山 英志 東京理科大学, 薬学部生命創薬科学科, 准教授 (70433208)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | キネシン / モータータンパク質 / 等温滴定型カロリメトリー / 結晶化 / 構造解析 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、X線結晶構造解析と熱分析（等温滴定型カロリメトリー）を主な手法として、細胞分裂期特異的なキネシンモータータンパク質であるCENP-EやEg5とそれらの阻害剤との複合体構造を決定し、それら阻害剤による結合と阻害の様式を解明することで、新規な抗がん剤を設計する構造基盤を得ることを目的とした。既存のタキサン、ビンカアルカロイドなどの微小管阻害剤と異なり、キネシンモーターの阻害剤は非分裂期の微小管には作用しないため、副作用の少ない抗がん剤のリード化合物として期待できる。
最終年度の平成31年度（令和元年度）には、ヒトCENP-Eのモータードメイン（C末にHis tagを付与）の大量発現と精製の手法を確立し、得られる精製サンプルを用いて阻害剤との複合体の結晶化と放射光施設でのX線回折強度データの収集、分子置換法による構造解析を行った。決定した構造からは阻害剤の電子密度は確認できず、タンパク質発現時から内在性のヌクレオチド（ADP）がCENP-Eモータードメインに結合しており阻害剤が結合できなかったことがその原因と考えられた。しかし1.9 Åと先行研究より高分解能での構造決定を行うことができたので、構造の詳細について論文にまとめ、現在投稿中である。
研究期間全体として、Eg5モータードメインについてS-trityl-L-cysteine (STLC) 型阻害剤との複合体のＸ線結晶解析と、等温滴定型カロリメトリー（isothermal titration colorimetry、iTC200）による熱分析を行い、論文発表した（Yokoyama et al. ACS Omega 2018）。CENP-Eのモータードメインについても、前述のように構造解析を行った。今後CENP-Eから内在性のADPを除いて阻害剤を結合させ複合体の構造解析を進める展開が考えられる。
|
