Study on the novel post translational modification of AMPK aimed at comprehensive prevention and treatment of complex metabolic disorders

• Project/Area Number: 16K08273
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Pharmacology in pharmacy
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: MIYAMOTO Licht 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(薬学域), 助教 (60456887)
• Research Collaborator: UMEMOTO Kana ; UESHIMA Sayaka ; TOMOKAWA Goki ; TSUCHIYA Koichiro
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2017: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: AMPK / エネルギー代謝制御 / メタボリックシンドローム / 細胞内情報伝達 / 代謝疾患

Outline of Final Research Achievements

We found a novel post translational modification of AMPK responsive to food intake and have determined intra- as well as inter-cellular signaling mechanisms regulating the modulation, which suggests AMPK as a metabolic intersection where metabolic signals evoked by physical exercise and food intake crosstalk.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により糖尿病や肥満、メタボリックシンドロームなどの複合的代謝疾患を予防、治癒しうる標的分子であるAMPKの新たな活性制御機構や生理学的意義が明らかとなり、新たな代謝疾患治療薬の創薬に繋がることが期待される。さらに、高齢化社会において増加が見込まれる神経変性疾患やガンなどに対する予防、治療戦略の構築にも有益であり、身体運動や食事療法の健康向上効果の一部を模倣可能な薬物の創出にも重要な情報がもたらされた。現在これらの情報を元に、AMPK活性を制御する一連の新たな化合物を見出し、構造展開を進めている。

Research Products

• [Journal Article] Methanol extraction fraction from Citrus Sudachi peel exerts lipid reducing effects in cultured cells (2018)
  • Author(s): Xu W, Miyamoto L*, Aihara H, Yamaoka T, Tanaka N, Tsuchihashi Y, Ikeda Y, Tamaki T, Kashiwada Y, and Tsuchiya K
  • Journal Title: J Med Invest Volume: 65 Pages: 225-230
  • NAID: 130007495803
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Mechanisms of the pH- and Oxygen-Dependent Oxidation Activities of Artesunate (2018)
  • Author(s): Tsuda K, Miyamoto L, Hamano S, Morimoto Y, Kangawa Y, Fukue C, Kagawa Y, Horinouchi Y, Xu W, Ikeda Y, Tamaki T, Tsuchiya K
  • Journal Title: Biological and Pharmaceutical Bulletin Volume: 41 Issue: 4 Pages: 555-563
  • DOI: 10.1248/bpb.b17-00855
  • NAID: 130006602520
  • ISSN: 0918-6158, 1347-5215
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Molecular Pathogenesis of Familial Wolff-Parkinson-White Syndrome. ~Molecular Mechanisms of Cardiac Glycogen Regulation by AMPK~ (2018)
  • Author(s): Miyamoto L
  • Journal Title: J Med Invest. Volume: 65 Pages: 1-8
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 身体運動と食をつなぐ生体内エネルギー調節の分子機構 (2018)
  • Author(s): 宮本理人
  • Journal Title: 薬学雑誌 Volume: 138 Pages: 1291-1296
  • NAID: 130007494010
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 食事、運動、睡眠～生活習慣から薬物治療と創薬を考える (2018)
  • Author(s): 宮本理人, 西田基宏
  • Journal Title: 薬学雑誌 Volume: 138 Pages: 1255-1256
  • NAID: 130007494321
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 創薬と薬物治療から見た糖尿病治療標的としてのSGLT (2018)
  • Author(s): 宮本理人, 土屋浩一郎
  • Journal Title: 薬学雑誌 Volume: 138 Pages: 933-938
  • NAID: 130007386665
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 創薬と薬物治療から見た糖尿病治療標的としてのSGLT (2018)
  • Author(s): 宮本理人*, 土屋浩一郎
  • Journal Title: 薬学雑誌 Volume: -
  • NAID: 130007386665
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Molecular Pathogenesis of Familial Wolff‐Parkinson‐White Syndrome. (2018)
  • Author(s): Miyamoto L
  • Journal Title: The Journal of Medical Investigation Volume: 65 Issue: 1.2 Pages: 1-8
  • DOI: 10.2152/jmi.65.1
  • NAID: 130006575583
  • ISSN: 1343-1420, 1349-6867
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Nitrite Activates 5′AMP-Activated Protein Kinase-Endothelial Nitric Oxide Synthase Pathway in Human Glomerular Endothelial Cells (2017)
  • Author(s): Miyamoto Licht、Yamane Megumi、Tomida Yosuke、Kono Mai、Yamaoka Tomomi、Kawasaki Aya、Hatano Aya、Tsuda Katsunori、Xu Wenting、Ikeda Yasumasa、Tamaki Toshiaki、Tsuchiya Koichiro
  • Journal Title: Biological and Pharmaceutical Bulletin Volume: 40 Issue: 11 Pages: 1866-1872
  • DOI: 10.1248/bpb.b17-00316
  • NAID: 130006191905
  • ISSN: 0918-6158, 1347-5215
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 徳島特有の香酸柑橘、スダチによる代謝改善作用の分子機構」 第92回日本薬理学会年会シンポジウム「ユニークな天然物資源を活かした、地域産業、国際化、医療に貢献する薬理学研究 (2019)
  • Author(s): 宮本理人、土屋浩一郎
  • Organizer: 日本薬学会第139年会シンポジウム
  • Invited
• [Presentation] 分岐鎖オリゴグリセロールを用いた難水溶性化合物の親水化技術と医薬品への応用 (2019)
  • Author(s): 宮本理人
  • Organizer: 日本薬学会第139年会シンポジウム
  • Invited
• [Presentation] 放射線同位元素と薬理学的手法を用いた膵内分泌系におけるSGLT2機能の研究」 (2018)
  • Author(s): 宮本理人
  • Organizer: 第4回放射線利用情報交換会
  • Invited
• [Presentation] 運動療法の効果を模倣する創薬と薬物治療の可能性 (2018)
  • Author(s): 宮本理人
  • Organizer: 日本心臓リハビリテーション学会学術集会
  • Invited
• [Presentation] A limonene-derivative purified from peels of Citrus Sudachi ameliorates lipid and glucose metabolism through upregulating sirt1. (2018)
  • Author(s): Licht Miyamoto, Haruna Aihara, Wenting Xu, Meina Jin, Yosuke Tomida, Tomomi Yamaoka, Naonobu Tanaka, Yasumasa Ikeda, Toshiaki Tamaki, Yoshiki Kashiwada, Koichiro Tsuchiya
  • Organizer: World Congress on Pharmacology
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 運動療法の新たなメカニズムとしての中枢－末梢連関の意義 (2018)
  • Author(s): 宮本理人
  • Organizer: 日本薬学会第138回
  • Invited
• [Presentation] Hypothalamic pathways mediate physical exercise-induced AMPK activation in skeletal muscles (2018)
  • Author(s): Licht Miyamoto, Goki Tomokawa, Yuki Matsuda, Megumi Yamane, Reina Oonishi, Kazuya Takenokuma and Koichiro Tsuchiya
  • Organizer: Keystone symposia
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 中枢メラノコルチン情報伝達系と肝糖脂質代謝制御 (2017)
  • Author(s): 宮本理人
  • Organizer: 第3回放射線利用情報交換会
  • Invited
• [Presentation] スダチ由来芳香成分による抗メタボリックシンドローム効果と香酸柑橘類の機能性香料としての可能性 (2017)
  • Author(s): 宮本理人
  • Organizer: アグリビジネス創出フェア2017
  • Invited
• [Presentation] 抗肥満ホルモン、レプチンによる中枢－末梢連関を介した糖脂質代謝制御機構の分子機序と肝AMPKの意義 (2017)
  • Author(s): 宮本理人
  • Organizer: 第16回生命科学研究会
• [Presentation] Hypothalamic regulation is involved in the AMPK activation in skeletal muscles during physical exercise. (2017)
  • Author(s): Licht Miyamoto, Goki Tomokawa1, Yuki Matsuda1, Megumi Yamane1, Kazuya Takenokuma1, Reina Oonishi1, and Koichiro Tsuchiya
  • Organizer: 欧州糖尿病学会
  • Int'l Joint Research