| Project Area | Multi-scale platform for untangling physiological complexity |
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| Project/Area Number |
21H05113
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Transformative Research Areas, Section (II)
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
Inoue Asuka 東北大学, 薬学研究科, 教授 (50525813)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
生田 達也 東北大学, 薬学研究科, 助教 (80894815)
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| Project Period (FY) |
2021-08-23 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥32,760,000 (Direct Cost: ¥25,200,000、Indirect Cost: ¥7,560,000)
Fiscal Year 2023: ¥10,920,000 (Direct Cost: ¥8,400,000、Indirect Cost: ¥2,520,000)
Fiscal Year 2022: ¥10,920,000 (Direct Cost: ¥8,400,000、Indirect Cost: ¥2,520,000)
Fiscal Year 2021: ¥10,920,000 (Direct Cost: ¥8,400,000、Indirect Cost: ¥2,520,000)
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| Keywords | GPCR / オピオイド / オピオイド受容体 / シグナル伝達 / 計算科学 / バイアス |
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| Outline of Research at the Start |
オピオイド受容体は複数の細胞内情報伝達（シグナル）経路を介してオピオイド薬の薬効や副作用に関わるが、薬理作用とシグナル経路の対応関係は不明な点が多い。本研究ではシグナル応答を網羅的に解析することにより、この対応関係を明らかにする。また、構造情報を元にした計算科学により、特定のシグナル経路を生み出す構造基盤を明らかにする。
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| Outline of Final Research Achievements |
This project explored the intracellular signaling characteristics of the three major opioid receptor subtypes (delta, kappa and mu) and their biased ligands (agonists that selectively activate specific signaling pathways). For three transducers (trimeric G protein, arrestin and GPCR kinase), which are signaling factors to which the opioid receptor directly binds, the activation of individual transducer subtypes was measured. As a result, common and individual signaling properties were found for the three opioid receptors. Through collaboration with the Structural Research Group, the structural basis of the opioid receptors, in which biased ligands induce a bias in signaling, was elucidated.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
オピオイド受容体は鎮痛薬の重要な標的タンパク質であるが、副作用の機序は不明な点が多い。本研究を通じて、オピオイド受容体は、多様な細胞内シグナル伝達経路を誘導することを見出した。さらに、特定のシグナル伝達を誘導するバイアス型リガンドがオピオイド受容体を活性化する構造基盤を見出した。これらの研究成果は、薬効と副作用を切り分けたオピオイド受容体作動薬の合理的な開発論の構築に寄与する。
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