環境化学物質によるTRPA1チャネル活性化の分子機構解明

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本研究は、環境化学物質による侵害刺激受容体・TRPA1活性化の分子機構解明を目的として、in vitro 実験によるTRPA1活性化の定量的解析結果とドッキングシミュレーションによって得られるドッキングスコアによるin silico 評価結果を合わせて解析することにより、TRPA1に親和性の高い化学物質の特徴と、TRPA1分子の標的部位を抽出することを目的とする。本年度は、化粧品や家庭用品などに広く使用されているイソチアゾリノン系抗菌剤を対象とした。in vitro評価としてヒトTRPA1を恒常的に発現するFlp-In 293細胞株を用いて、細胞内へのカルシウムイオンの流入を指標にイオンチャネル活性化を定量的に解析した。in silico 評価としては、Protein Data BankよりヒトTRPA1の立体構造モデル（PDB ID:6X2J, 6PQO）をダウンロードし、Molecular Operating Environment（MOE 2022.02,MOLSIS Inc.）を用いて、構造最適化後にドッキングシミュレーションを行い、ヒトTRPA1とイソチアゾリノン系抗菌薬の分子間で相互作用する部位の探索を行った。in vitro評価結果では、今回評価対象とした5種イソチアゾリノン系抗菌薬は、いずれもヒトTRPA1を活性化することが判明した。in silico 評価結果では、評価した5種イソチアゾリノン系抗菌薬がヒトTRPA1の非共有結合性アゴニストの結合部位であることが指摘されているTyr840、Glu864、Ser887、Gln940のいずれか、あるいは複数の部位と相互作用する可能性が示された。特に最もEC50値が低い2Cl-OITについては、共有結合性アゴニストの結合部位であるCys621を修飾する可能性も示された。