NMRを用いた生体関連物質の構造機能解析

箕浦 克彦
MINOURA KATSUHIKO


薬学部 総合薬学研究センター 中央機器研究施設

カテゴリー:医薬品 

研究開発段階

 

研究のポイント

  • NMRを用いた機能性低分子と生体分子の構造決定および分子間相互作用の解析
  • タウタンパク質の異常自己重合機構の解明と重合阻害物質の探索とその阻害機構の解析

研究の背景と概要

機能性低分子化合物と生体分子の構造、またそれらの相互作用様式を構造化学的に明らかにすることは、医薬品の開発において重要な知見となる。現在、NMR解析を主として、アルツハイマー型認知症関連タンパク質であるタウタンパク質の異常自己重合機構の解明を行っている。これまでに、微小管結合領域内に存在するイソロイシン残基とチロシン残基の側鎖間で形成されるCH-π相互作用が異常自己重合に極めて重要であることを明らかにした。今後更に詳細な解析を進め、タウタンパク質の自己重合機構を明らかにし、認知症治療薬・予防薬の分子設計に役立てることを目指す。
タウタンパク質微小管結合領域内ペプチドのNMRスペクトル(左)とNMR解析に基づいた分子動力学計算により算出した立体構造(右)

産学連携の可能性

NMRを用いた低分子化合物の溶液構造解析や分子間相互作用様式の解析。

関連論文・知財

1. Structural study of the recognition mechanism of tau antibody Tau2r3 with the key sequence (VQIINK) in tau aggregation. Minoura K, et al. BBRC 585, 36-41, 2021
2. Crystal structure of the human tau PHF core domain VQIINK com plexed with the Fab domain of monoclonal antibody Tau2r3. Minoura K, et al. FEBS Letters 594(13), 2140-2149, 2020
3. CH-π interaction in VQIVYK sequence elucidated by NMR spectroscopy is essential for PHF formation of tau. Minoura K, et al. Biopolymers 102(3), 288-295, 2014