Towards investigation of the inhibitor-recognition mechanisms of drug-target proteins by neutron crystallography

中性子回折法による創薬標的蛋白質-阻害剤相互作用の解析

黒木 良太; 岡崎 伸生; 安達 基泰; 大原 高志   ; 栗原 和男; 玉田 太郎

Kuroki, Ryota; Okazaki, Nobuo; Adachi, Motoyasu; Ohara, Takashi; Kurihara, Kazuo; Tamada, Taro

酵素は重要な創薬標的蛋白質の一つである。酵素の反応メカニズムや基質・阻害剤との相互作用様式についての知見は、医薬品候補分子の設計において有用な情報を与える。中性子を用いる蛋白質の立体構造解析は、酵素の機能や分子認識において重要な役割を有する水素原子に関して、重要な情報を提供することができる。原子力機構の研究炉(JRR3)に設置された生体高分子用中性子回折計(BIX-3/4)を用いて実施した、2つの創薬標的蛋白質(ヒト免疫不全ウイルス及び膵臓エラスターゼと遷移状態アナログとの複合体)の中性子立体構造解析の結果について紹介する。

It is generally known that enzymes represent important drug-target proteins. Elucidation of the catalytic function and the molecular-recognition mechanisms of enzymes provides important information for structure-based drug design. Neutron crystallography provides accurate information on the locations of H atoms that are essential in enzymatic function and molecular recognition. Recent examples are described of the structure determination of the drug-target proteins human immunodeficiency virus protease and porcine pancreatic elastase in complex with transition-state analogue inhibitors using the neutron diffractometers for biological crystallography (BIX-3 and BIX-4) installed at the JRR-3 research reactor.