2022 Fiscal Year Research-status Report
Structure-function analysis of human bitter taste receptors
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22K20632
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
堤 尚孝 岡山大学, 医歯薬学域, 助教 (70963495)
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| Project Period (FY) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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| Keywords | クライオEM / 膜タンパク質 / 受容体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
苦味受容体（Taste 2 Receptor: TAS2R）はクラスT型として独立のグループを形成するGタンパク質共役型受容体（GPCR）であり、ヒトは数千種類の苦味物質を、わずか25種類のTAS2Rで認識している。本研究では、この現象の分子機構と生理学的意義を解明するための第一歩として、高品質組み換え発現TAS2Rの大量調製法を確立した上で、苦味物質群との結合実験を含めた物理化学的解析に取り組むことを目的としている。
本年度は、まず1)物理化学的解析に必要な組換えTAS2Rの生産、および2)解析系の立ち上げ、の2つを目指して研究を行った。1)に関して、Expi293細胞を用いた一過性恒常発現系を用いてタンパク質の発現とその後の精製を試みたが、十分な収量を得ることができなかった。2)に関して、TAS2Rと異なるファミリーに属する味覚関連受容体などをモデルシステムとしてアッセイ系と単粒子クライオ電子顕微鏡法を用いた構造解析系の立ち上げを進めた。
2)に関しては、主に利用講習を終えたSPpring-8構造生物学推進室の施設にて、クライオ電子顕微鏡グリッドの作製と画像データの収集を行い、得られたデータの解析を行なった。これによって、必要なサンプルが得られ次第にクライオ電子顕微鏡を用いた構造解析を進める下地ができた。
一方で、当該分野では2022年9月にTAS2RのひとつであるTAS2R46と苦味物質（ストリキニーネ）のクライオ電子顕微鏡構造が報告されたため、優先ターゲットとするTAS2Rを変更するなど計画の修正が必要であると考える。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
現在のところ、十分な量・質の目的タンパク質を得られていないため、このように自己評価した。一方で、解析に必要な系の立ち上げは徐々に進めることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
一過性恒常発現系を用いたタンパク質の生産が思うように進まなかったため、これを一過性誘導発現に切り替えることとした。そのため、令和５年度にExpi293 Inducible Expression Systemの導入を予定している。また、高発現を達成するためにT2Rと可溶性分子との融合タンパク質の設計を進める。目的タンパク質が得られ次第、構築した系を用いて速やかに構造解析などを進める。
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| Causes of Carryover |
令和4年度にExpi293 Inducible Expression Systemの導入を行いたいと考えていたが、円安の影響もあってあらゆる試薬が非常に高額であり、購入を断念した。そのため、令和4年度予算から約10万円を繰り越し、令和5年度のできるだけ早い時期にこれを導入してタンパク質の発現系を構築する。これによって、令和5年度の実験計画への影響を最小限に抑えられると考える。
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