味覚受容体のシグナル変換機構の解明

点击翻译按钮获取中文摘要

味覚受容体T1R3は、味の認識という極めて身近で重要な現象の開始点を担う膜タンパク質であるが、そのシグナル変換機構は、大量発現が困難であることや全長構造情報がない等の理由から良く分かっていない。本研究は、X線結晶構造解析によりT1R3全長の高分解能構造を取得し、様々な生化学的実験を行うことで、T1R3のシグナル変換機構を原子分解能のレベルで理解することを目的としていた。受け入れ研究室の先行研究から、メダカ由来のT1R3（mfT1R3）が比較的発現量や単分散性が良いと分かっていたので、このmfT1R3を昆虫細胞発現系にて大量発現・精製した。精製したmfT1R3をゲル濾過クロマトグラフィー等によって分析したところ、mfT1R3は分子量の異なる2種類の会合状態を有することが明らかになった。この2種類の会合状態のmfT1R3をそれぞれ高速原子間力顕微鏡によって観察した。その結果、分子量が小さい会合状態のものでは、mfT1R3のモノマーに相当すると考えられる観察像が得られ、分子量が大きい会合状態のものでは、これが2つ隣り合わせになった像が得られた。これより、mfT1R3がモノマーとダイマーの両方の状態をとって精製されてきていることが示唆された。2種類の会合状態が混在した状態でmfT1R3を精製し、結晶化条件の探索を行ったところ、結晶様のものが現われる条件を数種類見出した。大型放射光施設にて、この結晶様のものにX線を照射したところ、1種類の条件においてタンパク質に由来すると思われる回折が見られた。また、Ca2+イメージング法を用いてmfT1R3のリガンド探索を行ったところ、CaCl2がmfT1R3のリガンドとして有望であることが示唆された。初年度で行うよう計画していたmfT1R3の精製や結晶化、リガンド探索、高速原子間力顕微鏡観察が達成できているので、研究の実施状況は良いと思われる。