GCase受容体の構造生物学ーリガンドの認識機構と結合シグナルの分子内伝達機構

GCase受体的结构生物学-配体识别机制和结合信号的分子内传递机制

基本信息

批准号：
21K06044
负责人：
児玉昌美
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Juntendo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

グアニル酸シクラーゼ（GCase）受容体は、細胞外にリガンド結合（LB）ドメインを、細胞内にGCaseドメインを持ち、2量体として機能する。私たちはこれまでに、血圧・体液バランスの維持に不可欠なGC-A受容体について、LBドメインと心房型ナトリウム利尿ペプチド（ANP）の複合体のX線結晶解析を行い、2量体LBドメインの中心にANP１分子が結合し、LBドメインを旋回させることを明らかにした。本研究は、旋回運動に主眼を置いてGCase受容体の①リガンドを認識する機構と②結合シグナルを膜内へ伝達し、GCaseを活性化する機構を明らかにすることを目的としている。これまでにGC-A受容体のLBドメイン・C末端欠損変異型ANP複合体の構造解析では、LBドメインの旋回角度に違いを見出したが、独自開発した、Blue-native PAGEを用いた「リガンド結合による受容体の二量体形成を直接観察可能な系」において、欠損変異型ANPは受容体に対する結合親和性も低下していることが明らかになっており、構造解析で見出した旋回角度の違いがGCase活性に与える影響を正しく評価するためには、GCase活性のキネティックス解析が不可欠であった。しかしGCase活性測定のためのcGMPの定量には、ELISAのように時間的、金銭的にコストの大きい手法を用いてきたことから、GC-A受容体の誘導発現細胞株にcGMPのバイオマーカーを構成的に発現させることによって、低コストでリアルタイムにかつ簡便にGC活性を比較できる系をおおむね確立した。

鸟苷酸环化酶（GCASE）受体具有细胞外配体结合（LB）结构域和一个细胞内GCASE结构域，该结构域起作用，可作为二聚体。我们先前对LB结构域的复合物和对GC-A受体的X射线晶体学（ANP）进行了X射线晶体学，这对于维持血压和流体平衡至关重要，并且已经揭示了ANP分子与Dimeric LB结构域的中心结合并旋转LB结构域。这项研究的重点是旋转运动，旨在阐明识别的机制1）1）GCASE受体的配体和2）将结合信号传输到膜并激活GCASE的机制。到目前为止，GC-A受体的LB结构域和C末端缺失突变体ANP复合物的结构分析发现了LB结构域旋转角度的差异，但是在“在“系统的系统中，由于二聚体形成了由配体结合而形成的受体形成，因此可以直接使用原始的蓝色本质构成的受体，也已经揭示了一个粘合剂，并且在粘合大小上构成了一个粘合剂，并且在粘合大小是粘合大小为了正确评估在结构分析中发现的旋转角度差异对GCASE活性的影响，GCASE活动的动力学分析至关重要。但是，由于已经使用时间和财务上昂贵的技术（例如ELISA）进行了GCASE活性测量的CGMP量化，因此我们通常建立了一个系统，该系统允许在诱导GC-A受体的细胞系中进行组成型CGMP生物标志物，以实时和简单和低成本的方式诱导GC-A受体。