新規抗がん薬のデザイン、探索を目指した微小管プラス端集積因子の構造解析

微管加端积累因子的结构分析用于抗癌新药的设计和探索

• 批准号: 20011008
• 负责人: 三島 正規
• 金额: $ 6.27万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20011008/
• 关键词: 構造生物化学; 生物物理; NMR; 蛋白質; 生体分子; 微小管; 構造解析; 相互作用

細胞の運動や形態形成、分裂といった複雑な活動を担う微小管(μ,β-tubulin)は、極性のある繊維状の構造をとり、主にその伸長端(プラス端)において動的に伸長と短縮を繰り返す。CLIP-170やEB1は、微小管プラス端と直接結合し、その配向や伸長を制御し、細胞骨格の構築に非常に深く関わることが細胞生物学・生化学的研究から近年明らかになっており、我々が過去に行ったCLIP-170のCAP-Gly2ドメインとα-tubulinのC末端ペプチドの複合体の構造解析からCAP-Glyドメインの認識配列がEExEEY(coo-)であることが明らかになっている。本研究では、市販の低分子化合物で阻害剤候補を探索し、NMRを用いて結合実験を行った。十分に強くに結合する低分子の同定には至らなかったものの、芳香族性の化合物がCAP-Glyドメインと相互作用することを見出した。さらにある種のリン脂質がCAP-Glyドメイン結合し、その相互作用部位がα-tubulinのC末端ペプチドと拮抗する部位であることもNMRから明らかにした。またEB1のCHドメインの安定同位体ラベル体を調製し、結合実験を行ったところ、タキソールを用いて重合状態あるtubulinとは結合してNMR信号が消失したが、コルヒチンを用いて脱重合状態にあるtubulinとは相互作用せずNMR信号に変化はなかった。これは重合してできた繋ぎ目構造を認識するという説と一致する。さらには阻害剤デザインのための知見を得るため、転移交差緩和法を用いてCHドメインの微小管結合領域と結合に関与する残基の特定を試みた。

微管（μ,β-微管蛋白）负责细胞运动、形态发生和分裂等复杂活动，具有极性纤维状结构，主要在其伸长端（加上重复缩短端）动态伸长。细胞生物学和生化研究最近表明，CLIP-170和EB1直接与微管正端结合，控制其方向和伸长，并深入参与我们之前对CAP-Gly2复合物的结构分析。 CLIP-170的结构域和α-微管蛋白的C端肽显示CAP-Gly结构域的识别序列是EExEEY(coo-)。在这项研究中，我们使用市售的低分子量化合物寻找候选抑制剂，并使用 NMR 进行结合实验。尽管他们无法识别结合足够强的小分子，但他们发现芳香族化合物与 CAP-Gly 结构域相互作用。此外，NMR显示某些磷脂与CAP-Gly结构域结合，并且相互作用位点是与α-微管蛋白的C端肽竞争的位点。另外，当我们制备了EB1 CH结构域的稳定同位素标记版本并进行结合实验时，我们发现它使用紫杉醇以聚合状态与微管蛋白结合，NMR信号消失，但它能够改变为使用秋水仙碱的解聚状态它不与某些微管蛋白相互作用并且NMR信号没有变化。这与它识别聚合形成的连接结构的理论是一致的。此外，为了获得抑制剂设计的知识，我们尝试使用转移交叉弛豫方法鉴定CH结构域的微管结合区域和参与结合的残基。

项目成果

溶液NMR法を用いたEB1とAPCの複合体の立体構造解析

溶液NMR法分析EB1与APC复合物的三维结构

• 发表时间: 2009
• 作者: 金場哲平;森智行;前崎綾子;伊藤隆;箱嶋敏雄;三島正規
• 通讯作者: 三島正規

Protein structure determination in living cells by in-cell NMR spectrescopy

通过细胞内核磁共振波谱测定活细胞中的蛋白质结构

• 发表时间: 2009
• 期刊: Nature 458
• 作者: Sakakibara;D.;et.al.
• 通讯作者: et.al.

EBIの構造解析

EBI结构分析

• 发表时间: 2008
• 作者: 崔 勝媛;玉置貴之，海老根一生;植村知博，上田貴志，中野明彦;早野龍五;Shimon Sakaguchi;金場哲平
• 通讯作者: 金場哲平

微小管制御因子EB1の構造解析

微管调节因子EB1的结构分析

• 发表时间: 2008
• 作者: Sumiya;H.;K.Wakabayashi;金場哲平
• 通讯作者: 金場哲平

Transient structures of the cytoskeletal proteins revealed by NMR

核磁共振揭示细胞骨架蛋白的瞬时结构

• 发表时间: 2010
• 作者: Yurimoto;H.;神崎展;Shizuo Akira;坂口志文;藤本 優，海老根一生，丸山桃子，井坂奈々子，植村知博，石崎公庸，大和勝幸，河内孝之，中野明彦，上田貴志;三島正規
• 通讯作者: 三島正規