循環調節ホルモンをリガンドとするGPCRの構造的理解と機能性抗体の合理的な創出

以循环调节激素为配体的GPCR的结构理解和功能抗体的合理创建

• 批准号: 11J40150
• 负责人: 万木 貴美
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J40150/
• 关键词: 循環調節ホルモン; GPCR; リガンド; 結晶構造解析; 機能性抗体

メタボリックシンドロームでは、肥満とインスリン抵抗性を背景とする多くの代謝異常が重責し、心筋梗塞や脳血管障害、腎血管障害等が発症する。これらの血管合併症の発症および進展には、多彩な生理活性を有する循環・代謝調節ホルモンによる恒常性バランスの破綻が関与している。循環調節ホルモンの多くはG蛋白質共役受容体(Gprotein-coupled receptor : GPCR)を介して作用することが知られている。循環調節ホルモンの一つであるアドレノメデュリンは、強力な血管拡張作用による降圧物質として発見されたが、その後抗酸化作用、腎保護作用等の臓器保護作用も有することが明らかとなった。また、アドレノメデュリン欠損マウスは、血圧の上昇に加えて、動脈硬化や加齢に伴う肥満、耐糖能異常等が認められる。これらの結果はアドレノメデュリンがメタボリックシンドローム発症の分子基盤となっている可能性を示唆しており、その機能的・構造的理解は血管合併症の新規治療法に重要であると考えられる。血管合併症の治療には、これらの内分泌ホルモンおよびその関連因子の分子機構を理解し、メタボリックシンドロームの発症予防を含めた治療展開が必要となる。しかし、メタボリックシンドローム自体が多因子疾患であるため、いまだ不明な点が多い。そこで、万木らは循環調節ホルモンをリガンドとするGPCRのX線結晶構造解析により、血管合併症の包括的な理解と新規治療法の開発を目指している。万木らの開発したGPCRの大量生産技術を用いてそれに対する構造認識抗体を創出し、この抗体フラグメントと循環調節ホルモンをリガンドとするGPCRの複合体の結晶構造解析を行う。同時に、これらのGPCRの機能アッセイを組み合わせることにより、ターゲットGPCRの機能を選択的に制御する機能性抗体の作製を行い血管合併症の新規治 療法開発に繋げたい。

In the background of obesity, obesity and resistance, many metabolic abnormalities are responsible for serious diseases such as myocardial infarction, vascular damage and renal vascular damage. The development and progression of vascular complications are related to the presence of various physiological activities, such as circulatory and metabolic regulation, and to the presence of defects in the homeostasis of vascular complications. The role of G protein-coupled receptor (GPCR) in the regulation of cell cycle The circulation regulation of the blood vessels is a process of protection, such as anti-acidification, renal protection, etc. The blood pressure is increased due to the increase of blood pressure, arteriosclerosis, obesity, and abnormal glucose tolerance. The results show that the molecular basis for the development of vascular complications is likely to change, and the functional structure is important for understanding new therapies for vascular complications. The treatment of vascular complications is necessary to understand the molecular mechanisms of endocrine factors and related factors, and to prevent the development of vascular complications. The disease is caused by multiple factors. X-ray crystallographic analysis of GPCR, understanding of vascular complications, and development of new therapeutic methods The crystal structure analysis of the complex of GPCR was carried out by using the technology of mass production of GPCR in the development of ten thousand trees. At the same time, the function of these GPCRs has been selected for the development of new therapies for vascular complications.

项目成果

G-protein-coupled receptor inactivation by an allosteric inverse-agonist antibody.

• DOI: 10.1038/nature10750
• 发表时间: 2012-01-29
• 期刊: NATURE
• 影响因子: 64.8
• 作者: Hino, Tomoya;Arakawa, Takatoshi;Iwanari, Hiroko;Yurugi-Kobayashi, Takami;Ikeda-Suno, Chiyo;Nakada-Nakura, Yoshiko;Kusano-Arai, Osamu;Weyand, Simone;Shimamura, Tatsuro;Nomura, Norimichi;Cameron, Alexander D.;Kobayashi, Takuya;Hamakubo, Takao;Iwata, So;Murata, Takeshi
• 通讯作者: Murata, Takeshi

Structure of the human M2 muscarinic acetylcholine receptor bound to an antagonist.

• DOI: 10.1038/nature10753
• 发表时间: 2012-01-25
• 期刊: NATURE
• 影响因子: 64.8
• 作者: Haga, Kazuko;Kruse, Andrew C.;Asada, Hidetsugu;Yurugi-Kobayashi, Takami;Shiroishi, Mitsunori;Zhang, Cheng;Weis, William I.;Okada, Tetsuji;Kobilka, Brian K.;Haga, Tatsuya;Kobayashi, Takuya
• 通讯作者: Kobayashi, Takuya