Structure-function analysis of human bitter taste receptors

人类苦味受体的结构功能分析

• 批准号: 22K20632
• 负责人: 堤 尚孝
• 金额: $ 1.83万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-08-31 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K20632/
• 关键词: クライオEM; 膜タンパク質; 受容体; 苦味; TAS2R; GPCR; クライオ電子顕微鏡; 構造生物学

苦味受容体（Taste 2 Receptor: TAS2R）はクラスT型として独立のグループを形成するGタンパク質共役型受容体（GPCR）であり、ヒトは数千種類の苦味物質を、わずか25種類のTAS2Rで認識している。本研究では、この現象の分子機構と生理学的意義を解明するための第一歩として、高品質組み換え発現TAS2Rの大量調製法を確立した上で、苦味物質群との結合実験を含めた物理化学的解析に取り組むことを目的としている。本年度は、まず1)物理化学的解析に必要な組換えTAS2Rの生産、および2)解析系の立ち上げ、の2つを目指して研究を行った。1)に関して、Expi293細胞を用いた一過性恒常発現系を用いてタンパク質の発現とその後の精製を試みたが、十分な収量を得ることができなかった。2)に関して、TAS2Rと異なるファミリーに属する味覚関連受容体などをモデルシステムとしてアッセイ系と単粒子クライオ電子顕微鏡法を用いた構造解析系の立ち上げを進めた。2)に関しては、主に利用講習を終えたSPpring-8構造生物学推進室の施設にて、クライオ電子顕微鏡グリッドの作製と画像データの収集を行い、得られたデータの解析を行なった。これによって、必要なサンプルが得られ次第にクライオ電子顕微鏡を用いた構造解析を進める下地ができた。一方で、当該分野では2022年9月にTAS2RのひとつであるTAS2R46と苦味物質（ストリキニーネ）のクライオ電子顕微鏡構造が報告されたため、優先ターゲットとするTAS2Rを変更するなど計画の修正が必要であると考える。

Taste 2 Receptor (TAS2R) is a T-type Receptor that forms independent GPCR receptors and recognizes 25 TAS2R receptors of thousands of bitter substances. This study is the first step to clarify the physiological significance of the molecular mechanism of bitter substances and to establish a mass modulation method for the development of TAS2R with high quality components. This year, 1) the analysis of physical chemistry is necessary for the production of TAS2R, 2) the analysis system is established, and 2) the research is carried out. 1) Exp. 293 cells were used in the transient and constant occurrence system. 2) The relationship between TAS2R and the structure of the system is discussed in detail. 2) The main purpose of this study is to construct a biological propulsion chamber, and to analyze the characteristics of electronic microscopes. The structure analysis of electronic micromirrors is carried out in the following order: In September 2022, TAS2 R46 and bitter substances were reported to the Ministry of Science and Technology.

项目成果

Structure of a Janus kinase cytokine receptor complex reveals the basis for dimeric activation.

• DOI: 10.1126/science.abn8933
• 发表时间: 2022-04-08
• 期刊: SCIENCE
• 影响因子: 56.9
• 作者: Glassman, Caleb R.;Tsutsumi, Naotaka;Saxton, Robert A.;Lupardus, Patrick J.;Jude, Kevin M.;Garcia, K. Christopher
• 通讯作者: Garcia, K. Christopher

Viral G Protein-Coupled Receptors Encoded by β- and γ-Herpesviruses.

• DOI: 10.1146/annurev-virology-100220-113942
• 发表时间: 2022-09-29
• 期刊: Annual review of virology
• 影响因子: 11.3

サイトカインと腫瘍性変異によるヤヌスキナーゼの活性化機構

细胞因子和肿瘤突变激活Janus激酶的机制

• 发表时间: 2023
• 作者: Rosenkilde Mette M.;Tsutsumi Naotaka;Knerr Julius M.;Kildedal Dagmar F.;Garcia K. Christopher;村上 光，森島安美，原 雄二;堤尚孝
• 通讯作者: 堤尚孝

実験医学2022年9月号

实验医学2022年9月号

• 发表时间: 2022
• 作者: Takafumi Ikeda;Toru Kawanishi;Hiroyuki Takeda;堤尚孝
• 通讯作者: 堤尚孝

Structural basis of Janus kinase trans-activation.

• DOI: 10.1016/j.celrep.2023.112201
• 发表时间: 2023-03-28
• 期刊: Cell reports
• 影响因子: 8.8