繊維芽細胞増殖因子FGF5と受容体の相互作用およびアプタマーの阻害機序の解明

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本研究では，試験管内分子進化法（SELEX法）を用いて，繊維芽細胞増殖因子FGF5に結合するアプタマーの取得にすでに成功している．このアプタマーは，FGF5に対して特異的に，そして強固に結合する（解離定数Kd = 約0.1 nM）ことが明らかとなっているが，その結合メカニズムは明らかになっていない．そこで本研究では， FGF5とアプタマーの相互作用を原子座標レベルで明らかにし，相互作用メカニズムを明らかにすることを目的としている．相互作用メカニズムを明らかにした後，論理的にアプタマーを改変することを目指している．SELEX法により得られたアプタマーを短鎖化した変異体を作成し，56残基でも結合活性を保持することを明らかにした．また，アプタマーは2つのステム・ループ構造と多岐ループを持つことを明らかにし，多岐ループが結合活性に重要であることを明らかにした．このように短鎖化することによって，立体構造の揺らぎが抑えられ，X線結晶構造解析における結晶化に有効であると考えた．そこで，アプタマーとFGF5を大量に調製して，様々な条件で結晶化を試みたが，結晶は得られなかった．次に，アプタマーをさらに短鎖化したり，DNA配列の導入したキメラ型のアプタマーの作成を試みたが，結合能が低下してしまった．再度，配列を検討し，NMRによるアプタマーの構造の確認を進めている．また， FGF5の受容体であるFGFR1cを調製した．表面プラズモン共鳴（SPR）を用いた競合実験によって，アプタマーとFGFR1cは競合的にFGF5に結合することが明らかとなっている． FGF5がFGFR1cに結合するメカニズムも明らかになっていないので，FGF5とFGFR1cの複合体の結晶化も試みている．