分子間相互作用におけるエントロピーの寄与に注目したドラッグデザイン

本研究では分子間相互作用におけるエントロピーの寄与に注目したドラッグデザインに資する基盤技術の確立のため、創薬ターゲット蛋白質として重要な核内受容体について、その分子間相互作用に関する熱力学量を厳密に測定することを検討した。今年度はヒト由来核内受容体LRH-1のリガンド結合ドメイン(LBD)とそのコファクター関連ペプチドフラグメントとの相互作用を等温滴定型熱量系(ITC)を用いて測定した。LRH-1-LBDは大腸菌で発現,精製した。ペプチドフラグメントは固相法により合成した。得られた滴定曲線のカーブフィッティングからLRH-1とペプチドとのストイキオメトリー、結合に伴うエンタルピー変化量、結合定数を求めた。計8種類のペプチドフラグメントについて測定を行ったところ、全ての場合においてΔHは負、ΔSは正の値となった。これはLRH-1-LBD/ペプチド間の複合体形成がエンタルピー的にもエントロピー的にも有利であることを示している。ΔSが正になった理由の一つとしては、結合前に束縛されていた水分子の放出が考えられた。そこで振動式密度計を用い高精度の偏比容測定を行うことによって、水和量を実測することを試みた。一方、立体構造既知の複合体についてはその体積を計算し、両者の値から複合体形成に伴う水和量の変化を見積もったところ、複合体形成に伴い水和量が減少していることが示唆された。

本研究では分子間相互作用におけるエントロピーの寄与に注目したドラッグデザインに資する基盤技術の確立のため、創薬ターゲット蛋白質として重要な核内受容体について、その分子間相互作用に関する熱力学量を厳密に測定することを検討した。今年度はヒト由来核内受容体LRH-1のリガンド結合ドメイン(LBD)とそのコファクター関連ペプチドフラグメントとの相互作用を等温滴定型熱量系(ITC)を用いて測定した。LRH-1-LBDは大腸菌で発現,精製した。ペプチドフラグメントは固相法により合成した。得られた滴定曲線のカーブフィッティングからLRH-1とペプチドとのストイキオメトリー、結合に伴うエンタルピー変化量、結合定数を求めた。計8種類のペプチドフラグメントについて測定を行ったところ、全ての場合においてΔHは負、ΔSは正の値となった。これはLRH-1-LBD/ペプチド間の複合体形成がエンタルピー的にもエントロピー的にも有利であることを示している。ΔSが正になった理由の一つとしては、結合前に束縛されていた水分子の放出が考えられた。そこで振動式密度計を用い高精度の偏比容測定を行うことによって、水和量を実測することを試みた。一方、立体構造既知の複合体についてはその体積を計算し、両者の値から複合体形成に伴う水和量の変化を見積もったところ、複合体形成に伴い水和量が減少していることが示唆された。