16 日本学術振興会特別研究員の申請書について
（前ページからのつづき）
を導入する技術を用い、結晶化能の向上を視野に入れた安定変
異体の迅速なスクリーニングを行う。
［Step2］タンパク質の大量発現・精製 Step1により安定化
出芽酵母
タンパク質の生産
［Step1］ 安定員体の作製
（1） GPの場合
製光シグナルによる評価
された変異体を利用し、メタノール資化酵母（P.pastoris） あ
るいは昆虫細胞を用いた系により標的タンパク質の大量発現・
精製を行う。さらに、得られたタンパク質に特異的な薬剤を用
いたリガンド結合アッセイを行い、受容体機能を保持している
メタノール発化。母
IStep2！
タンパク質の大観発現・精製
リガンド詰合アッセイ
かを確認する。
【Step3］ 結晶化
種々のリガンドや、ヒスタミンH、受容体の構造解析で用いら
［Step3］ 総品化
頭タンパク質/試体の
れた脂質キュービック相法を用いて結晶化を試みる。また、ナ
ボタンパク質の結晶化
ノドロップ結晶化ロボットにより結晶化条件のスクリーニン
グを行う。同時に、立体構造認識抗体を用いた受容体/抗体複
1Step4］
横溘解析
合体の結晶化を試みる。
［Step4］構造解析
大型放射光施設 SPring-8のビームラインを用いる事により、
原子分解能でのX線結晶構造解析を行う。得られたX線回析
データから、その構造やリガンド結合部位の解析、さらには過去に構造解析されたGPCR との比較により
GPCR の間での構造の類似点や相違点について解析する。
本研究は、上述の4つの項目に沿ってX線結晶構造解析を行う。X線照射により、リガンド（グレリン）と
結合した GOATおよびグレリン受容体の結晶の回折データを得る。その後、回折データをもとにパソコン上
で分子モデルを作製し、リガンドとの結合部位を解析することで、グレリンの脂肪酸修飾機構およびグレリ
ン受容体によるグレリン認識機構を明らかにする。これら一連の研究から得られた知見をもとに、グレリン
による摂食調節が制御されるかを理解することで神経性拒食症やプラダー・ウィリー症候群といった摂食異
常の病態解明に貢献する。
【先行研究等との比較］
これまでのプレリン研究では、構造生物学からのアプローチは全くなされていない。一般に、膜タンパ
ク質およびGPCR の立体構造は、可務化や結晶形成の難しさから困難とされている。特に、GPCRの立体
構造は、十数種類しか解明されておらず、世界でも5つの研究室でしか成功していない。しかし、〇〇大
学〇〇研究室は、国内で唯一GPCR の構造解析に成功しており、本研究計画によって GOATおよびグレリ
ン受容体の結晶構造を解明できると考える。
【本研究の完成時に予想されるインパクト】
本研究は、世界に盛りてクレリンを発見した●〇大学●〇研究室と〇〇大学〇〇研究室との共同研究
で行う。グレリンは、ヒトペプチドで唯一、脂肪酸修飾の有無によって活性が制御されるホルモンであ
り、脂肪酸修飾とグレリン受容体による活性型グレリン認識機構の解明は、グレリン研究の大きな課題で
ある。当研究室は、グレリン研究の中心的立場にあり、この脂肪酸修飾機構とグレリン認識機構が、ペプ
チドを発見した研究室で解明される社会的意義は大きいと考える。
【将来の見通し等】
GPCIを含ぜ多くの膜タンパク質は、創薬ターゲットとして研究されている。実際、市販薬のおよそ50％
が膜タンパク質を標的としている。グレリンは、摂食行動を制御するペプチドホルモンであり、神経性拒食
症に代表される摂食障害や肥満を伴う先天性疾患、プラダー・ウィリー症候群と関与している。また近年、
GOATに着目した糖尿病などの生活習慣病に対する基礎研究が活発である。そのため本研究は、これらの病
感理解や治療楽開発の大きな礎になるものと確信する。
これらの項目はコンパクトにまとめる
研究方法と
内容
研究計画に
対応した
フローチャート
章
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申請者登録名 〇〇〇〇
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