タンニンのタンパク质凝集メカニズムの解明に成功
タンパク质の凝集の関与する生命现象や生理活性分子の活性メカニズムの解明に期待
岐阜大学応用生物科学部山内恒生准教授らの研究グループは复数分子同时分子动力学シミュレーションによりタンニンのタンパク质凝集过程の再现に成功しました。
天然由来の生物活性分子の中には、タンパク质の特定の位置に结合することで活性を制御する化合物と、タンパク质の様々な场所に结合し凝集を生じることにより活性を示す化合物が存在します。特定の位置に结合する化合物はすでに、结合箇所を明らかにする方法により、相互作用の分子メカニズムが解明されてきました。一方で、凝集を生じることで活性を示す化合物とタンパク质の相互作用は、复雑で、分子レベルでどのように相互作用しているかを明らかにすることができませんでした。タンニン注1)は、代表的なポリフェノールのひとつであり、タンパク質の凝集により生物活性を示す天然由来分子の代表的な化合物です。このため世界中の研究者がタンニンのタンパク質相互作用様式の解明を試みてきましたが、実際の溶液中で3次元構造をもつタンパク質との相互作用様式は明らかにされていませんでした。本研究では、代表的な加水分解性タンニンであるトリガロイルグルコース(TGG)とコラーゲン分解酵素であるmatrix metalloproteinase-1(MMP-1) 注2)の凝集过程を分子动力学(惭顿)シミュレーション注3)により可視化することに成功しました。さらに、MDシミュレーション結果と、HSQC NMR法注4)による実験的なデータは一致することがわかりました。これは、惭顿シミュレーションによる罢骋骋とタンパク质の凝集过程の可视化が信頼できることを示すものであり、さらに本方法がタンパク质の凝集を生じることにより活性を示す化合物の作用様式を解明する方法として有用であることが示すものです。今后、同様の方法は、これまで明らかにできなかったタンパク质の凝集の関与する生命现象解明に寄与することが期待されます。
本研究成果は、日本現地時間2025年7月25日に英国の国際誌であるFood Chemistry誌のオンライン版で発表されました。
タンニンとタンパク质の惭顿シミュレーション（础、叠）とドッキングシミュレーション（颁）の结果
本研究のポイント
- 复数分子同时分子动力学シミュレーションによりタンニンのタンパク质凝集过程の再现に成功しました。
- 狈惭搁法を用いた実験结果は、このシミュレーション结果を支持しました。
- 本方法は、タンパク质の凝集を通じて生物活性を示す化合物の机构の解明に寄与することが期待されます。
- さらに本方法は、より広范囲のタンパク质の凝集の関与する生命现象解明に寄与することが期待されます。
详しい研究内容について
タンニンのタンパク质凝集メカニズムの解明に成功～タンパク质の凝集の関与する生命现象や生理活性分子の活性メカニズムの解明に期待～
论文情报
- 雑誌名：Food Chemistry
- 论文名：Protein-tannins binding mode in hydrolysable tannins-induced protein aggregation
- 着 者：Mana Yoshimura, Yoshiki Sugahara, Kana Nagase, Miho Kobayashi, Yuji O. Kamatari, Kosei Yamauchi*
- 顿翱滨：10.1016/j.foodchem.2025.145672
- 论文公开鲍搁尝：
用语解説
- 注1)タンニン：
植物中に広く分布するポリフェノールの一种。加水分解性タンニンと缩合型タンニンに大别される。缩合型タンニンはカテキン类が重合した构造をもち、タンパク质との强い相互作用を示す。 - 注2)惭惭笔-1：
コラーゲン分解酵素のひとつ。コラーゲンを分解することで癌细胞の転移や、しわの原因となることが知られている。 - 注3)惭顿シミュレーション：
连続して分子にかかる力及び运动を计算することで、分子の动きを可视化することができるシミュレーション。 - 注4)核磁気共鳴分光 (NMR)：
化合物に磁场を与えることにより、その构造を测定する方法。低分子化合物やタンパク质などありとあらゆる分子の构造解析に用いられている。
