味覚修飾タンパク質ネオクリンのｐＨ変化に伴う甘味発現機構の解明

阐明与味觉调节蛋白 neoculin pH 变化相关的甜味表达机制

基本信息

批准号：
13J00232
负责人：
小泉太一
金额：
$ 1.15万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J00232/
关键词：
味覚 NMR 甘味受容体甘味タンパク質

项目摘要

【目的】味覚修飾タンパク質ネオクリンがヒト甘味受容体を活性化させる仕組みをしらべた。このタンパク質は中性でほのかな甘味を感じさせる一方で、酸性では強烈な甘味を感じさせるという、ユニークな性質をもつ。ネオクリンがpHに依存して「ほのかに甘い」状態から「甘い」状態へと変化する仕組みを明らかにすることは、甘味受容体による甘味受容機構の解明の一助になると予想している。とりわけネオクリンを含めた甘味タンパク質の受容機構は十分に解明されておらず、その受容機構について新たな知見を獲得して応用することができれば、未知の低カロリー甘味物質の開発への道も拓き得ると考えた。【研究の概要】ネオクリンが甘味受容体を活性化するうえで重要なアミノ酸残基を探索した。以前にNMR法を用いた解析によって、その候補を網羅的にスクリーニングした。今回、これらのアミノ酸残基の役割を変異体解析によって検証した。【方法】計14種類のアミノ酸残基をAlaに置換したネオクリン点変異体を、大腸菌発現系で生産した。その甘味活性をしらべることで、変異を導入したアミノ酸残基が本来担っていた役割を考察した。【結果】１, ネオクリンのpHに依存した「ほのかに甘い」状態から「甘い」状態への変化を制御するアミノ酸残基を、既知の残基も含めて4種類同定した。２, 甘味受容体との親和性決定に寄与するアミノ酸残基を4種類同定した。３, 上記2群のアミノ酸残基はネオクリン分子表面上で立体構造上異なる場所に分布しており、かつ独立に機能を果たすことが示された。以上の結果より、ネオクリン分子上には、pHに依存して甘味強度を調節する「pH感受性領域」と、甘味受容体との結合に重要な「親和性領域」とが存在することが示された。今後、「pH感受性領域」が作用している甘味受容体上の構造領域を解明することによって、新規甘味調節物質の開発にもつながると期待している。

[目的]我们研究了味觉改良蛋白质新分泌蛋白激活人类甜味受体的机制。该蛋白具有独特的特性，即散发出中性和微妙的甜度，同时在酸性时散发出强烈的甜味。我们预计，揭示新分泌条件从“略带甜蜜”状态变为“甜”状态的机制，这将有助于阐明甜味受体甜味受体的机制。特别是，包括新分泌在内的甜蛋白的接受机制尚未得到充分理解，如果可以获取新知识并将其应用于接受机制，则可以认为它可以为发展未知的低热量甜味剂的发展打开途径。 [研究摘要]我们搜索了对新分泌激活甜味受体很重要的氨基酸残基。先前使用NMR方法对候选人进行了全面筛选。在这里，通过突变分析验证了这些氨基酸残基的作用。方法：使用大肠杆菌表达系统产生了总共14种类型的氨基酸残基的新分泌点突变体。通过检查其甜度活性，我们研究了引入突变最初发挥的氨基酸残基的作用。 [结果] 1。发现四个氨基酸残基，包括已知残基，可以控制从依赖新分泌pH的“略甜”状态变为“甜”状态的变化。 2。鉴定出有助于确定与甜味受体亲和力的四个氨基酸残基。 3。上述两组的氨基酸残基分布在新分子表面的不同位置，并已显示出独立起作用。以上结果表明，在新分子上有一个“ pH敏感区域”，该区域根据pH值调节甜度强度，而“亲和力区域”对于与甜度受体结合很重要。我们希望将来阐明pH敏感区域起作用的甜味受体的结构区域将导致新的甜味调节剂的发展。