Control of TGF-beta related protein based on selective photooxygenation

• Project/Area Number: 17K13260
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Biomolecular chemistry
• Research Institution: Tokyo University of Pharmacy and Life Science
• Principal Investigator: Taniguchi Atsuhiko 東京薬科大学, 薬学部, 講師 (30790125)
• Research Collaborator: HAYASHI Yoshio ; TAKAYAMA Kentaro
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2018: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2017: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
• Keywords: 光酸素化 / 触媒 / ペプチド / マイオスタチン / 生体分子の化学修飾

Outline of Final Research Achievements

Myostatin, one of the transforming growth factor-beta (TGF-beta) superfamily proteins, negatively regulates a growth of muscle mass. In this study, a conjugate which is composed of myostatin-binding peptide and photo-oxygenation catalyst was developed, and the conjugate successfully induced myostatin-selective photo-oxygenation. Moreover, the oxygenation drastically inhibited the activity of myostatin.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

TGF-β (transforming growth factor-β：トランスフォーミング増殖因子β)スーパーファミリーに属するマイオスタチンは、筋肉の増殖を抑制する活性をもつ。本研究では、マイオスタチンを選択的に光酸素化し、不活化する分子を創製した。このマイオスタチン阻害法は、筋肉量を増大し、筋ジストロフィーや老年性筋萎縮等の筋萎縮性疾患に対する新しい治療法になる可能性がある。

Research Products

• [Journal Article] Photophysical properties and application in live cell imaging of B,B-fluoro-perfluoroalkyl BODIPYs (2019)
  • Author(s): Taniguchi Atsuhiko、Sawazaki Taka、Shimizu Yusuke、Sohma Youhei、Kanai Motomu
  • Journal Title: MedChemComm Volume: 印刷中 Issue: 7 Pages: 1121-1125
  • DOI: 10.1039/c9md00011a
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Amyloid-selective Photooxygenation toward Treatment for Amyloid Diseases (2018)
  • Author(s): Taniguchi Atsuhiko
  • Journal Title: YAKUGAKU ZASSHI Volume: 138 Issue: 1 Pages: 47-53
  • DOI: 10.1248/yakushi.17-00186-2
  • NAID: 130006300834
  • ISSN: 0031-6903, 1347-5231
  • Year and Date: 2018-01-01
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Near-Infrared Photoactivatable Oxygenation Catalysts of Amyloid Peptide (2018)
  • Author(s): Ni Jizhi、Taniguchi Atsuhiko、Ozawa Shuta、Hori Yukiko、Kuninobu Yoichiro、Saito Takashi、Saido Takaomi C.、Tomita Taisuke、Sohma Youhei、Kanai Motomu
  • Journal Title: Chem Volume: 4 Issue: 4 Pages: 807-820
  • DOI: 10.1016/j.chempr.2018.02.008
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 4‐Fluorophenyl 3‐nitro‐2‐pyridinesulfenate as a practical protecting agent for amino acids (2018)
  • Author(s): Yan Cui, Cedric Rentier, Akihiro Taguchi, Kentaro Takayama, Atsuhiko Taniguchi, Yoshio Hayashi
  • Journal Title: Journal of Peptide Science Volume: 24 Issue: 3
  • DOI: 10.1002/psc.3070
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] An Efficient Method for the Conjugation of Hydrophilic and Hydrophobic Components by Solid-Phase-Assisted Disulfide Ligation (2018)
  • Author(s): Muguruma Kyohei、Shirasaka Takuya、Akiyama Daichi、Fukumoto Kentarou、Taguchi Akihiro、Takayama Kentaro、Taniguchi Atsuhiko、Hayashi Yoshio
  • Journal Title: Angewandte Chemie International Edition Volume: 57 Issue: 8 Pages: 2170-2173
  • DOI: 10.1002/anie.201712324
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of Potent Myostatin Inhibitory Peptides through Hydrophobic Residue-Directed Structural Modification (2017)
  • Author(s): Takayama Kentaro、Rentier Cedric、Asari Tomo、Nakamura Akari、Saga Yusuke、Shimada Takahiro、Nirasawa Kei、Sasaki Eri、Muguruma Kyohei、Taguchi Akihiro、Taniguchi Atsuhiko、Negishi Yoichi、Hayashi Yoshio
  • Journal Title: ACS Medicinal Chemistry Letters Volume: 8 Issue: 7 Pages: 751-756
  • DOI: 10.1021/acsmedchemlett.7b00168
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ペプチド-光酸素化触媒コンジュゲートを用いたマイオスタチンの活性阻害 (2019)
  • Author(s): 岡本英之, 谷口敦彦, 宇佐美翔哉, 田口晃弘, 高山健太郎, 林良雄
  • Organizer: 日本薬学会第 139 年会
• [Presentation] Development of Peptide-Catalyst Conjugate for Photooxygenation of Myostatin (2018)
  • Author(s): H. Okamoto, A. Taniguchi, S. Usami, A. Taniguchi, K. Takayama, Y. Hayashi
  • Organizer: 10th International Peptide Symposium / 55th Japanese Peptide Symposium
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Structural requirements of mouse myostatin prodomain-derived small peptide for effective myostatin inhibition (2018)
  • Author(s): K. Takayama, T. Asari, M. Saitoh, Y. Roppongi, A. Nakamura, A. T. Shimada, Taguchi, A. Taniguchi, Y. Negishi, Y. Hayashi
  • Organizer: 8th Peptide Engineering Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Structural requirements for the effective myostatin inhibition of myostatin prodomain-derived peptide derivatives (2018)
  • Author(s): K. Takayama, T. Asari, M. Saitoh, Y. Roppongi, A. Nakamura, A. Taguchi, A. Taniguchi, Y. Hayashi
  • Organizer: 256th American Chemical Society National Meeting & Exposition
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Structural derivatization for the effective myostatin inhibition of myostatin prodomain-derived peptide derivatives (2018)
  • Author(s): K. Takayama, T. Asari, M. Saitoh, Y. Roppongi, A. Nakamura, A. Taguchi, A. Taniguchi, Y. Negishi, Y. Hayashi
  • Organizer: 11th Japanese-French Workshop “New insights in personalized medicine for neuromuscular diseases: From Basic to Applied Myology”
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 小型化マイオスタチン阻害ペプチドの発見と高活性誘導体の創製 (2018)
  • Author(s): 六本木佳美、高山健太郎、齊藤まりこ、中村明里、嶋田嵩大、田口晃弘、谷口敦彦、根岸洋一、林良雄
  • Organizer: 創薬懇話会2017 in 志賀島
• [Presentation] マイオスタチン阻害ペプチドの小型化と構造活性相関研究 (2018)
  • Author(s): 高山健太郎、淺利知、齋藤まりこ、六本木佳美、中村明里、佐賀裕介、嶋田嵩大、池山弘晃、田口晃弘、谷口敦彦、根岸洋一、林良雄
  • Organizer: 日本筋学会第4回学術集会
• [Presentation] マイオスタチン阻害を目指したペプチド-光酸素化触媒コンジュゲートの開発 (2018)
  • Author(s): 岡本英之，谷口敦彦，宇佐美翔哉，田口晃弘，高山健太郎，林良雄
  • Organizer: 第36回メディシナルケミストリーシンポジウム
• [Presentation] 網羅的構造活性相関研究によるマウス由来マイオスタチン阻害ペプチドの高活性化 (2018)
  • Author(s): 高山健太郎，淺利知，齋藤まりこ，六本木佳美，中村明里，嶋田嵩大，池山弘晃，田口晃弘，谷口敦彦，根岸洋一，林良雄
  • Organizer: 第36回メディシナルケミストリーシンポジウム
• [Presentation] 小型化マイオスタチン阻害ペプチドの発見と高活性化 (2018)
  • Author(s): 齊藤 まりこ、高山 健太郎、C. Rentier、中村 明里、嶋田 嵩大、六本木 佳美、田口 晃弘、谷口 敦彦、根岸 洋一、林 良雄
  • Organizer: 日本薬学会第 138 年会
• [Presentation] ジスルフィド先導型環状ペプチド合成法による生理活性ペプチドの効率的合成 (2018)
  • Author(s): 飯田 啓斗，田口 晃弘，崔 岩，福元 早穂子，小林 清孝，倉石 彩恵香，高山 健太郎，谷口 敦彦，林 良雄
  • Organizer: 日本薬学会第 138 年会
• [Presentation] マイオスタチン阻害ペプチドの活性強化を目指した網羅的構造活性相関研究 (2017)
  • Author(s): 高山 健太郎、池山 弘晃、C. Rentier、中村 明里、佐賀 裕介、嶋田 嵩大、齋藤 まりこ、田口 晃弘、谷口 敦彦、根岸 洋一、林 良雄
  • Organizer: 第61回日本薬学会関東支部大会
• [Presentation] 固相ジスルフィド架橋試薬を用いたペプチド－薬物架橋体の合成 (2017)
  • Author(s): 六車 共平、白坂 拓也、秋山 大地、田口 晃弘、高山 健太郎、谷口 敦彦、林 良雄
  • Organizer: 第43回反応と合成の進歩シンポジウム
• [Presentation] 環状ジスルフィドペプチドの効率的合成を指向した新規ジスルフィド架橋試薬の創製 (2017)
  • Author(s): 小林 清孝、田口 晃弘、小谷 明、六車 共平、小林 美咲、崔 岩、福元 謙太郎、高山 健太郎、谷口 敦彦、袴田 秀樹、林 良雄
  • Organizer: 第35回メディシナルケミストリーシンポジウム
• [Presentation] マイオスタチン阻害ペプチドの活性強化を目指した構造活性相関研究 (2017)
  • Author(s): 高山 健太郎、C. Rentier、淺利 知、中村 明里、佐賀 裕介、嶋田 嵩大、齋藤 まりこ、六本木 佳美、田口 晃弘、谷口 敦彦、根岸 洋一、林 良雄
  • Organizer: 日本筋学会第3回学術集会
• [Presentation] マイオスタチン阻害ペプチドの活性強化を指向した構造活性相関研究 (2017)
  • Author(s): 六本木 佳美、高山 健太郎、C. Rentier、中村 明里、佐賀 裕介、嶋田 嵩大、齋藤 まりこ、田口 晃弘、谷口 敦彦、根岸 洋一、林 良雄
  • Organizer: 日本ケミカルバイオロジー学会第１２回年会
• [Presentation] Development of a disulfide bond-forming agent toward efficient multi-disulfide peptide synthesis (2017)
  • Author(s): K. Kobayashi, A. Taguchi, A. Kotani, K. Muguruma, M. Kobayashi, Y. Cui, K. Fukumoto, K. Takayama, H. Hakamata, A. Taniguchi, Y. Hayashi
  • Organizer: 3rd Annual Peptides and Proteins Symposium Singapore (P2S2-2017)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Development of a new method on Npys-based disulfide bond formation for the preparation of bioactive cyclic disulfide peptides (2017)
  • Author(s): A. Taguchi, K. Kobayashi, A. Kotani, K. Muguruma, M. Kobayashi, K. Fukumoto, K. Takayama, A. Taniguchi, H. Hakamata, Y. Hayashi
  • Organizer: 12th Annual Peptide Therapeutics Symposium
  • Int'l Joint Research
• [Patent(Industrial Property Rights)] Curcumin-boron complex and pharmaceutical containing same (2017)
  • Inventor(s): Kanai, Soma, Ni, Taniguchi
  • Industrial Property Rights Holder: Kanai, Soma, Ni, Taniguchi
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Filing Date: 2017
  • Acquisition Date: 2017
  • Overseas