生体分子構造機能学

現在の研究テーマ

身体の中の無数の生体分子は、相互に密接に作用することで「生命」を営んでいます。これら生体分子の構造や機能の解明は、病気の原因を明らかにし、治療を助ける「くすり」の開発に繋がります。医化学講座でおこなわれた生体分子の研究 として、１）ある１つの「蛋白質」が神経機能におよぼす影響と、２）生体内において重要な受容体の性質と詳細な結晶構造を解明した研究を紹介します。

１． 痛みの制御分子の欠損が神経機能におよぼす影響（片野　泰代准教授）

触覚や温痛覚などの体性感覚は、脊髄後角という「関門」で、強弱が調節され、それが脳で認識されています。医化学では脊髄での関門機構に着目し、疼痛治療に役立つ研究を目指しています。そして新しい痛みの制御分子としてCASK interacting protein1 (Caskin1)を脊髄から見つけました。慢性的な疼痛は、抑うつ傾向などの精神状態にも強く関与します。Caskin1が欠損したマウスでは、痛みに対する感受性が増大するだけでなく、より強い恐怖を感じることを明らかにしました。Caskin1の研究は、痛みだけでなく精神疾患など広く神経系の病態解明に寄与することが期待できます。

２． 選択的作動薬結合型のムスカリンM2受容体の構造解析（寿野　良二講師）

ムスカリンM2受容体は薬剤ターゲットであるGタンパク質共役受容体（以下GPCR）のファミリーのClass A GPCRのひとつです。Class A GPCRはナトリウムイオンと結合して不活性型に安定化する性質を持っています。ナトリウムイオンを必要としない変異体は受容体を安定化することが構造情報から示唆され、さらにリガンドの親和性も向上することができました。この変異体を他の様々なClass A GPCRに用いることで構造解析が飛躍的に効率化でき、副作用を軽減するような選択的な薬剤開発に役立つことが期待されています。