タンパク質の立体構造変化　解析手法開発　北大

北海道大学先端生命科学研究院・稲垣冬彦特任教授、理学研究院・斉尾智英助教らの研究チームは、細菌の細胞壁合成に関わるタンパク質酵素であるMurD(ムルディ)の立体構造をモニターし、その変化を詳細に観察することに成功した。

現在、抗生物質が効かない菌が出回り、体力がないお年寄りや入院患者等にとって脅威となり、新たな抗菌効果をもつ化合物の研究開発が求められている。

研究チームが着目してきた、細菌の細胞壁合成に関わるタンパク質酵素であるMurDは、複数の立体構造単位から構成されるマルチドメインタンパク質で、状況に応じて立体構造を大きく変化させながら機能することが知られていた。しかし、解析手法が欠如していたためにその詳細は明らかになっていなかった。

研究チームは常磁性ランタニドイオンを用いたNMR法によって、MurDのダイナミックな立体構造変化を詳細に観察したところ、低分子基質の結合や酵素反応の進行に伴うMurDの立体構造変化を捉えることに成功した。

その結果、MurDの立体構造が開状態と閉状態の中間に位置するsemi-closed状態が存在することが初めて明らかになった。さらに、このsemi-closed状態が基質結合の順序を決定する上で重要であることが示された。

MurDは抗菌薬の新たな作用点としても注目を集めていることから、今回の研究で得られた成果は新規薬剤開発への展開も期待される。さらに、今研究により確立された手法によって結合の有無のみではなく、タンパク質の立体構造変化を観察することが可能になり、今後の薬剤探索への貢献も期待できる。

（画像はプレスリリースより）




北海道大学　プレスリリース
http://www.hokudai.ac.jp/news/151120_cris_pr.pdf