2017年04月18日

理研、脳の働きに重要なIP3受容体の動作原理を解明

【カテゴリー】：ファインケミカル 【関連企業・団体】：理化学研究所

理化学研究所は18日、脳科学総合研究センターの濱田耕造、御子柴克彦氏らの共同研究チームが、記憶や学習などの脳機能に必要なカルシウムチャネルであるIP3受容体（イノシトール三リン酸受容体）の動作原理を、X線結晶構造解析と変異体の機能解析により解明したと発表した。 今回、共同研究チームは、遺伝子工学を用いてIP3結合部位からチャネル部位につながるタンパク質ドメインを昆虫細胞で大量に発現・精製し、2200個を超えるアミノ酸残基からなるIP3受容体細胞質ドメインの巨大タンパク質結晶の作製に成功した。 続いてこの結晶の立体構造をX線結晶構造解析によって決定した。また、IP3存在下・非存在下と欠失変異体の結晶構造を決定し、IP3が結合して生じる構造変化の経路を見いだした。また、遺伝子操作でこの経路に変異を入れ機能解析を行い、IP3結合部位からチャネル部位までの経路を決定した。さらに、その経路の中でユニークな小葉型構造（リーフレット）がチャネルを開く伝達部位となることをつかんだ。こうしてIP3が受容体に結合してチャネルを開けるまでの動作原理を解明した。 今後、神経疾患や認知症の治療・予防に役立つ新しい創薬ターゲットとして期待できる。 米国科学誌「Proceedinqs of the National Academy　of Sciences of the USA」オンライン版に近く掲載される。