Molecular recognition mechanism of adrenaline receptors studied by ESI- ion trap spectroscopy

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神経伝達過程は受容体が特定の神経伝達物質を分子認識することで制御されている。その分子認識は鍵と鍵穴と呼ばれ受容体のポケットと神経 伝達物質の形や表面電荷の相補性に起因するとされている。しかし受容体も神経伝達物質も柔軟性を有する分子であり、柔らかな分子同士がな ぜ「鍵と鍵穴」と言われる精密な分子認識を行えるのか明確に答えることは難しい。そこで本研究は分子間相互作用を最も正確に調べられる気 相分子分光法をこの問題に適用する。受容体の分子認識を司る局所構造ペプチド(受容体ポケット)を取り出し、種々の分子との分子間錯体を形 成させ、エレクトロスプレー冷却イオントラップ分光法を適用して、赤外・紫外スペクトルによりその構造を解析する。これにより、認識され る分子のみならず、認識されない分子が結合することによる受容体ポケットの構造変形を解析し、柔らかな分子同士の分子認識機構を分子間相互作用の観点から解明する。この目的のため、種々のリガンド分子に対するアドレナリン受容体の分子認識を、アドレナリン及びその類縁分子のフェノールOH基を改変した種々のリガンド分子の複合体に対して冷却イオントラップ分光を適用した。さらに、種々のα-及びβ-アドレナリン受容体のカテコールOH基認識部位の部分配列ペプチドとアドレナリン／イソプレナリンとの複合体に対して冷却イオントラップ分光 を適用した。以上により、分子認識は，SIVSFの2つのセリン残基の相対配置がリガンド分子のフェノールOH基との相互作用に大きく影響を与えていることを明らかにした。これを実行するため、四重極質量分析器を新たに導入し，冷却イオントラップで生成したタグ分子付きのイオンをサイズ選別できる様にした。