新規抗がん薬のデザイン、探索を目指した微小管プラス端集積因子の構造解析

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細胞の運動や形態形成、分裂といった複雑な活動を担う微小管(μ,β-tubulin)は、極性のある繊維状の構造をとり、主にその伸長端(プラス端)において動的に伸長と短縮を繰り返す。CLIP-170やEB1は、微小管プラス端と直接結合し、その配向や伸長を制御し、細胞骨格の構築に非常に深く関わることが細胞生物学・生化学的研究から近年明らかになっており、我々が過去に行ったCLIP-170のCAP-Gly2ドメインとα-tubulinのC末端ペプチドの複合体の構造解析からCAP-Glyドメインの認識配列がEExEEY(coo-)であることが明らかになっている。本研究では、市販の低分子化合物で阻害剤候補を探索し、NMRを用いて結合実験を行った。十分に強くに結合する低分子の同定には至らなかったものの、芳香族性の化合物がCAP-Glyドメインと相互作用することを見出した。さらにある種のリン脂質がCAP-Glyドメイン結合し、その相互作用部位がα-tubulinのC末端ペプチドと拮抗する部位であることもNMRから明らかにした。またEB1のCHドメインの安定同位体ラベル体を調製し、結合実験を行ったところ、タキソールを用いて重合状態あるtubulinとは結合してNMR信号が消失したが、コルヒチンを用いて脱重合状態にあるtubulinとは相互作用せずNMR信号に変化はなかった。これは重合してできた繋ぎ目構造を認識するという説と一致する。さらには阻害剤デザインのための知見を得るため、転移交差緩和法を用いてCHドメインの微小管結合領域と結合に関与する残基の特定を試みた。