先天性腎尿崩症の治療法探索のためのアデニル酸シクラーゼとGsαの構造解析

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我々は以前よりアクアポリン4(AQP4)の構造解析の実績を有していたことなどからAQP2に注目し、腎臓の水の再吸収の系であるバソプレシン受容体(V2R)からADCY6, PKA/AKAP, AQP2のシグナル系にあるタンパク質の構造解析を目指してきた。この系の異常として腎性尿崩症という疾患が知られている。腎性尿崩症は腎臓の水分再吸収がうまくいかず尿量が非常に増えてしまう疾患で、先天性のものの場合新生児期に脱水などにより脳の障害を伴ったり、成長後も多量の尿が産生されることにより腎尿路系の異常をきたし、またその尿量は1日10-20Lにまで及ぶこともあり1－2時間おきに排尿をしないとならずQOLが著しく損なわれる疾患である。現在までに根本的な治療方法はなく、疾患のコントロールは難渋する。我々は腎性尿崩症の根本的な治療法を模索するべくV2RからAQP2までのシグナル上のタンパク質の構造解析を目指しており、本研究ではADCY6の構造解析を目指している。生物の細胞の、創薬のターゲットとなりうるGタンパク質共役型受容体(GPCR)は受容体にリガンドが結合するとGs,Gα、Gβ/γが外れてアデニル酸シクラーゼ(ADCY)と結合し細胞内にシグナル伝達がなされる。ADCYは0-9までの型があり、広く全身の細胞に発現している。腎臓の集合管においては前述した通りADCY6が主に発現している。ADCYの構造解析においては2019年にbovineのADCY9の単粒子解析の報告がなされ、2023年にbovineのADCY8の単粒子解析の報告がなされたが、ADCY6に関しては報告がない。我々はまず、ヒトのADCY9の発現精製と単粒子解析を行い、その知見を得てヒトADCY6の発現精製と単粒子解析を目指すこととした。HEK293系のExpi293細胞にヒトADCYのバキュロウイルスを感染させ細胞を回収し、精製を行い、クライオ電子顕微鏡を用いて単粒子解析を行うこととした。