研究紹介

高次構造転移による情報伝達制御

ここで示したアニメーションは、細胞で生じる情報伝達の仕組みを模式的に示したものです。はじめに、細胞の外からの刺激として低分子化合物（リガンド）が、細胞の表面に存在する蛋白質に結合し、その後、蛋白質の解離・結合の連鎖反応が生じているのがわかるかと思います。このように、生物システムにおける情報の伝達は、神経細胞を除く、ほとんど全ての場合、物質と物質の接触によって実現されています。このような物質と物質の接触による情報伝達を考える場合には、互いの結合親和性の調節が重要なキーワードとなってきます。

蛋白質を介した情報伝達では、蛋白質で生じる高次構造転移によって結合親和性が調節されています。アニメーションをよく見ると、リガンドと蛋白質や、蛋白質と蛋白質が結合することによって、個々の蛋白質の形に変化が生じているのがわかるかと思います。このように、物質の結合と共役した高次構造転移と、その後、それによって生じる下流蛋白質との結合親和性の変化によって、生物システムにおける情報伝達は制御されています。創薬研究のターゲットは、まさに、このような物質接触による情報伝達系であり、薬剤によって情報伝達を人工的に調節しています。我々は、光を外部刺激とした情報伝達をモデル系として、「光による蛋白質の構造転移」や「構造転移によって生じる、後の情報伝達の調節機構」を研究することによって、生物システムに見られる、物質接触を介した情報伝達機構の本質を理解しようとしています。