背景

MRGPRX2 は、主に皮膚の肥満細胞に発現する G タンパク質共役型受容体（GPCR）です。非 IgE 依存性の肥満細胞活性化の主要なメディエーターであり、アレルギー反応の新分類において VII 型過敏症の分子基盤として定義されています。

この受容体は、神経ペプチドであるサブスタンス P や抗菌ペプチド LL-37 といったさまざまな内因性物質、ならびにオピオイド系医薬品などの外因性化合物によって活性化されます。Gq タンパク質シグナル伝達経路を介してカルシウム流入と肥満細胞の脱顆粒を引き起こし、ヒスタミンなどの炎症性メディエーターの放出をもたらします。このプロセスにより、皮膚の発赤、膨疹、かゆみといった症状が引き起こされます。

臨床研究により、慢性特発性蕁麻疹やアトピー性皮膚炎などの疾患において、MRGPRX2 とそのリガンド（LL-37 など）の発現量が有意に上昇し、疾患の重症度と正の相関を示すことが実証されています。このことから、アレルギー性炎症疾患における同受容体の病理学的に重要な役割が浮き彫りになっています。

技術的課題

· タンパク質精製段階：GPCR 複合体が不安定で、解離しやすい

· 試料調製（クライオグリッド作製）段階：タンパク質粒子の大部分がグリッドの連続炭素支持膜上に存在し、孔内の薄いガラス状氷層に包埋されていない

· 構造決定段階：極低温電子顕微鏡のデータセットに優先配向の問題が深刻に生じている

解決策

· NanoBit 技術を用いて GPCR タンパク質を改変し、複合体の安定性を向上させました。

· タンパク質濃度の調整やさまざまなグリッド種の試験を通じて試料調製プロセスを最適化し、最終的に高い割合の粒子がガラス状氷に包埋された状態を実現しました。

· 酸化グラフェングリッドの使用と傾斜シリーズデータの収集により優先配向の問題に対処し、さまざまな配向の十分な数のタンパク質粒子を取得しました。