変異導入受容体を利用したプロスタノイド受容体のリガンド認識構造の解明

使用突变受体阐明前列腺素受体的配体识别结构

基本信息

批准号：
12770057
负责人：
小林拓也
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

PGは、プロスタン酸を基本構造とし、五員環の9、11位に存在する官能基(oxo-、hydroxyl-基)と側鎖の二重結合数によって分類される。即ち、五員環構造よりD、E、F、Iの4タイプとオキサン環を持つTXに、側鎖構造の二重結合数より1、2、3の3シリーズに分類される。受容体はこの僅かな構造の違いを識別するが、どのアミノ酸残基が識別しているのか全く分かっていない。キメラ受容体を用いた解析により、側鎖構造と五員環構造を識別する部位は別々に存在していることが明らかとなった。五員環構造の識別には第1〜3膜貫通領域が、側鎖構造の識別には第6、7膜貫通領域が、各々関与していることが示唆された(Kobayashi, T. et al. J. Biol. Chem., 272, 15154-15160, 1997)。次に、五員環構造識別部位を限定するために、さらにキメラ受容体を作成した。その結果、五員環構造の識別には第1膜貫通領域から第1細胞外ループが関与していることを明らかにした。また、DPの第2膜貫通領域と第1細胞外ループをIPに置き換えると、iloprostのみ結合した。次に、このキメラ受容体を用いてアミノ酸変異受容体を作成した。機能的に同一のグループに属AするDP、EP2、IPのアミノ酸配列を比較した。DPとEP2で共通でIPと異なるアミノ酸残基に注目し、DPの第2膜貫通領域のLeu83とLys75が各々iloprost結合を排除し、PGD_2の結合親和性を高めることが明らかとなった。また、IPとEP2で共通でDPと異なるアミノ酸残基に注目し、IPの第1膜貫通領域のSer50が五員環構造識別の選択性の低さに関与していることが明らかとなった。

PG具有前列腺酸的基本结构，并根据五元环的位置9和11的官能团（氧和羟基）进行分类，以及侧链上的双键的数量。也就是说，五元的环结构分为四种类型：D，E，F，I和TX具有叶烷环，侧链结构中的双键数量分为三个系列：1、2和3。受体确定了这种轻微的结构差异，但尚不清楚哪些氨基酸残基确定。使用嵌合受体的分析表明，区分侧链结构和五元环结构的位点分别存在。已经提出，第一个至第三个跨膜区域参与了五元环结构的识别，第六和第七个跨膜区域与侧链结构的鉴定有关（Kobayashi，T。等，T。等人，J.Biol。Chem。，272，272，15154-15160，1997）。然后创建进一步的嵌合受体来定义五元环结构识别位点。结果，揭示了第一个跨膜区域的第一个细胞外环与五元环结构的鉴定有关。此外，当DP的第二个跨膜区域和第一个细胞外环被IP替换为IP时，仅IlOloprost结合。然后，该嵌合受体用于创建氨基酸突变体受体。比较了属于功能相同组的DP，EP2和IP的氨基酸序列。侧重于DP和EP2共有的氨基酸残基，与IP不同，据揭示了DP的第二个跨膜区域中的Leu83和Lys75，每种都消除了依略略质键并增加了PGD_2的结合亲和力。此外，我们专注于IP和EP2共有的氨基酸残基，并且与DP不同，并且发现IP的第一个跨膜区域Ser50参与了五元环结构鉴定的差的选择性。