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

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【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。