Cryo-EM structure of the ghrelin receptor coupled to an engineered heterotrimeric G protein

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本年度は、アナモレリンが結合したグレリン受容体の構造解析を中心に研究を進めた。これまでの研究で良好な精製タンパク質粒子が得られていることがわかっていたので、大阪大学の300 keV電子顕微鏡Kriosでサンプル粒子を取得した。画像解析の結果、2.9オングストローム分解能で構造決定することができた。さらに得られた構造情報をもとにアナモレリンから4オングストローム以内にあるグレリン受容体の17のアミノ酸を抽出してアラニンに変異させた。このグレリン受容体変異体を用いてアナモレリン添加時のカルシウムシグナル活性を測定することにより結合に重要なアミノ酸の同定を試みた。その結果、Asp99、Arg102、Lue103、Gln120、Glu124、Ile178、Phe279、Arg283、Phe286、Asn305およびPhe309といった複数のアミノ酸点変異体でシグナル活性の減弱が確認された。次にアナモレリン結合構造と構造既知のグレリン受容体と比較したところ、アゴニストであるグレリンやイブタモレン、GHRP6結合構造と構造上の違いはほとんど見られず、構造新規性は低かった。そこで、渡米中に知り合ったSanford Researchの増保先生にお願いして、BRET活性によるシグナルアッセイを行って頂いた。増保先生のシグナルアッセイ系では、構造変化に起因するシグナル変化を測定することができる。その結果、アナモレリンは内因性アゴニストであるグレリンよりも作用の強い、「スーパーアゴニスト」であることがわかり、現在、論文執筆中である。