7回膜受容体シグナル伝達機構解析のための新規バイオセンサーの開発

开发用于分析7膜受体信号转导机制的新型生物传感器

• 批准号: 11J02292
• 负责人: 中村 泰之
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kobe 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-11J02292/
• 关键词: G蛋白質共役型受容体; 酵母2ハイブリット; タンパク質間相互作用; 二量体化; シグナル伝達; ダイマー化

7回膜貫通型構造を有するG蛋白質共役型受容体(GPCR)は、外部からのリガンド刺激に応答し、シグナルを伝達することで多様な生理活性を制御している。そのため、GPCRは創薬の主要なターゲットとして君臨してきたが、市場におけるシェアは徐々に減衰してきている。こうした背景から、GPCRに対する新たな作用機序を介した医薬品開発が求められており、GPCRシグナル伝達の多様性を生み出す要因と目されているヘテロニ量体形成機構の解明はきわめて重要な課題となっている。そこで本研究では、GPCRの二量体形成とシグナル伝達の関連を明らかにするためのシステムを構築することを目的とした。前年度までに本研究では遠赤色蛍光蛋白質E2-Crimsonを二量体検出用レポーターとして、緑色蛍光蛋白質EGFPをシグナル伝達検出用レポーターとして使用し、酵母GPCRやヒトGPCRであるソマトスタチンレセプターの二量体形成とシグナル伝達の同時検出に成功してきた。そこで本年度はシステムの汎用性を高めるためにシグナル伝達検出用レポーターであるEGFPを4量体構造をとるZoanthus sp.由来ZsGreenに置換し、さらに酵母/ヒトキメラ型G蛋白質を導入することで検出システムの改良を行った。従来系では解析が困難であったヒトGPCRであるセロトニンレセプターを高感度検出システムで解析した結果、二量体形成・シグナル伝達ともに検出することに成功した。これにより、応用できるGPCRの種類の拡充に成功したことから、さらなるGPCRのヘテロ二量体形成における解析が可能であると示唆される。さらに本年度は蛍光より簡便なグロースアッセイ系を基盤とした、GPCRの二量体化によりレポーターが発現すると細胞死に至るシステムの構築に成功した。これにより、GPCRの二量体化の阻害を酵母の増殖能の回復を指標として検出することが可能となり、二量体化阻害剤を簡便にスクリーニングすることが可能であると示唆される。本研究で開発したシステムはGPCRの機能・構造解析や薬物スクリーニングなどに有用なツールとなることが期待される。

7. The G protein co-active receptor (GPCR) has a membrane penetrating structure, which controls multiple physiological activities in response to external stimuli. The GPCR is a major player in the game, and it's a major player in the game. The background, GPCR and the new mechanism of action are important issues in the development of medical products. The purpose of this study is to clarify the relationship between the formation and expression of GPCRs. In the past year, we have successfully detected E2-Crimson, EGFP, yeast GPCR and GPCR in two different ways. This year, the versatility of the system is high, and the improvement of the system is carried out. This is the first time that GPCR has been successfully detected. The analysis of GPCR's molecular structure and molecular structure is possible. This year, we have successfully constructed a simple system of DNA sequencing and PCR sequencing. This is the first time that GPCR has been used as a quantitative inhibitor of yeast growth. This study is aimed at exploring the functional and structural analysis of GPCR and its potential applications.

项目成果

神戸大学バイオ生産工学研究室(近藤研究室)ホームページ

神户大学生物制造工程实验室（近藤实验室）主页

ヒト受容体リガンド探索のための酵母蛍光レポーター高感度アッセイシステムの開発とその応用

用于人类受体配体发现的高灵敏度酵母荧光报告分析系统的开发及其应用

• 发表时间: 2013
• 作者: 中村泰之;石井純;近藤昭彦
• 通讯作者: 近藤昭彦

Rapid, Facile Detection of Heterodimer Partners for Target Human G-Protein-Coupled Receptors Using a Modified Split-Ubiquitin Membrane Yeast Two-Hybrid System.

• DOI: 10.1371/journal.pone.0066793
• 发表时间: 2013
• 期刊: PloS one
• 影响因子: 3.7
• 作者: Nakamura Y;Ishii J;Kondo A
• 通讯作者: Kondo A

G蛋白質共役型受容体の二量体形成およびシグナル伝達の同時解析システム

G蛋白偶联受体二聚体形成和信号转导同步分析系统

• 发表时间: 2013
• 作者: 竹本紀加;中村泰之;石井純;近藤昭彦
• 通讯作者: 近藤昭彦

A yeast-based simultaneous method to analyze dimerization and signaling of G-protein-coupled receptor by dual-color reporter

基于酵母的双色报告基因同步分析 G 蛋白偶联受体二聚化和信号传导的方法

• 发表时间: 2013
• 作者: 中村泰之;竹本紀加;石井純;近藤昭彦
• 通讯作者: 近藤昭彦