リポカリン型プロスタグランジンD合成酵素の機能解析

本研究は、脳内の主要蛋白質であるL-PGDSの機能を原子レベルで解明することで、生体内のL-PGDSをターゲットとした睡眠調節薬やL-PGDSを利用した疎水性有害物質除去薬(解毒剤)、または、アミロイドβ(Aβ)凝集阻害によるアルツハイマー病治療薬などの開発を目指す。L-PGDSとPGH_2(基質)安定誘導体U-46619を結合させ、複合体が溶液中で安定な条件を模索し、NMR測定(約2週間)に十分耐えうる安定な溶液状態を決定後、NMRによりL-PGDS/U-46619複合体の溶液構造を解析した。結果として、L-PGDSは基質結合により構造変化を起こし、基質を厳密に固定することで酵素反応を可能にすることを明らかにした。得られた成果は、学会等で発表した。また、アミロイド繊維形成過程における脳内シャペロンL-PGDSの役割解明のためL-PGDSとAβペプチドの相互作用解析を行った。具体的には、^<15>Nラベル体L-PGDSにAβペプチドを滴下し、それに伴うNMRシグナルの変化を見ることでL-PGDSにおけるAβペプチドの相互作用領域を推定した。L-PGDSがAβペプチドに結合すること、さらに、バレル構造を有するL-PGDSのバレル内部にAβペプチドが結合することが示唆された。

本研究は、脳内の主要蛋白質であるL-PGDSの機能を原子レベルで解明することで、生体内のL-PGDSをターゲットとした睡眠調節薬やL-PGDSを利用した疎水性有害物質除去薬(解毒剤)、または、アミロイドβ(Aβ)凝集阻害によるアルツハイマー病治療薬などの開発を目指す。L-PGDSとPGH_2(基質)安定誘導体U-46619を結合させ、複合体が溶液中で安定な条件を模索し、NMR測定(約2週間)に十分耐えうる安定な溶液状態を決定後、NMRによりL-PGDS/U-46619複合体の溶液構造を解析した。結果として、L-PGDSは基質結合により構造変化を起こし、基質を厳密に固定することで酵素反応を可能にすることを明らかにした。得られた成果は、学会等で発表した。また、アミロイド繊維形成過程における脳内シャペロンL-PGDSの役割解明のためL-PGDSとAβペプチドの相互作用解析を行った。具体的には、^<15>Nラベル体L-PGDSにAβペプチドを滴下し、それに伴うNMRシグナルの変化を見ることでL-PGDSにおけるAβペプチドの相互作用領域を推定した。L-PGDSがAβペプチドに結合すること、さらに、バレル構造を有するL-PGDSのバレル内部にAβペプチドが結合することが示唆された。