ヒトＧタンパク共役型受容体/ＧＰＣＲ/

ヒトＧタンパク共役型受容体
（ＧＰＣＲ）

「ＤＮＡ」
「遺伝子」
「染色体」
「核酸」
「ユビキチン」
「活性酸素」

ヒトＧタンパク共役型受容体
（ＧＰＣＲ）

膜たんぱく質遺伝子

膜タンパク質に働く
「ヒトＧタンパク共役型受容体（ＧＰＣＲ）」
東京湾岸のお台場に今年4月に開所した産業技術研究所「臨海都心センター」内の生命情報科学研究センターは、つい最近、製薬産業にとって最大のターゲットである「膜たんぱく質遺伝子」を新たに５５０個発見した。情報科学と生命科学の共同作業で、重要なタンパク質である「ヒトＧタンパク共役型受容体」の遺伝子をわずか半年で、ほぼすべて見つけだした。
薬は服用すると体内の細胞膜上にあるタンパク質に作用する。
このうち半数の薬は受容体と呼ばれる膜タンパク質に働くため、膜タンパク質が新薬開発のカギとなる。
ゲノムからの遺伝子探しは、既知の遺伝子と似た塩基配列をゲノムデータベースから検索するのが主流だが、従来方法では見つけられないものも多い。
浅井・諏訪チームはヒトＧタンパク共役型受容遺伝子が全体で少なくとも８８８個ある可能性が高いことを突き止め、新発見の５５０個については特許申請した。このうち約９０個は薬の作用に重要な役割を果たすと見られている。
国際研究チームによって無償公開されたデータを利用、米セレーラによる制約も受けない。セレーラにデータ使用料を払って遺伝し検索を進める武田薬品工業などとは別の道を行く取り組みだ。
「遺伝子１つでも大型医薬品開発につながれば大きな特許収入になる」と浅井潔副センター長は期待する。
細胞中には化学物質のＤＮＡが存在する。
遺伝子は有用な働きをするＤＮＡからなり、どのようなタンパク質を作るかを細胞に命令している。体内で実際に働き生命の維持を担うタンパク質は数万種以上あり、複雑に組合わさって活動している。

新薬候補物質を短時間で絞り込む技術

20分で

2011年、バイオベンチャーのProbeXと東京大学の小沢岳昌教授らは、大量の化合物から新薬候補物質を短時間で絞り込む技術を開発した。
実験用細胞の表面にある受容体（タンパク質）に化合物が結合したかを発光反応で見分ける手法で、従来の約1/7の20分で結果が分かる。
製薬会社は研究開発のために膨大な化合物リストから、多くの時間とコストをかけて新薬候補の化合物を探している。
現在、神経系や循環器、呼吸器などの生体機能にかかわる「Ｇタンパク質共役型受容体（ＧＰＣＲ）」と呼ばれる受容体が、注目されている。
ＧＰＣＲはガンやウツなどの病気に関係があり、製品済みの医療用医薬品の4割がＧＰＣＲに働きかけるといわれる。ただヒトが持つ約800種類のＧＰＣＲのうち、約120種類は結合する化学物質が分かっていない。
プロベックスと小沢教授らは短時間で強い光を放つヒカリコメツキムシの発光反応を利用して、約20分でＧＰＣＲと化合物の結合がわかる技術を確立した。従来は化合物とＧＰＣＲの結合を大腸菌の酵素を使った反応で判定していた。あたらしい手法は化合物を加えてから20分で発光するのに対し、従来手法では酵素の反応が進むまで150分必要だった。

細胞同士の情報伝達に関わるＧＰＣＲ

2012年、ＧＰＣＲの研究で、米ヂューク大学のロバート・レフコウィッツ教授とスタンフォード大学のブライアン・コビルカ教授にノーベル化学賞が与えられた。
ＧＰＣＲは細胞が外から刺激を受けとる窓口で、細胞膜に浮かんでいる。
様々な刺激を伝達する物質であるタンパク質や脂質などの低分子と結合し、細胞を活性化させたり、増殖させたりする。
ほとんど全ての領域の医薬品がGPCRに結合して作用する。
統合失調症向けの「ジプレキサ」や胃潰瘍薬の「ザンタック」などがその一例。