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The elucidation of molecular mechanism of bio-metal medicines including zinc complexes targeting for diabetes treatment

Research Project

Project/Area Number 17K18231
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Environmental and hygienic pharmacy
Bio-related chemistry
Research InstitutionKyoto Pharmaceutical University

Principal Investigator

NAITO YUKI  京都薬科大学, 薬学部, 助教 (80610120)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords糖尿病 / 亜鉛錯体 / インスリンシグナル / 作用メカニズム / シグナル伝達 / PI3K / 2型糖尿病モデルマウス / 分子メカニズム / PGC1α
Outline of Final Research Achievements

We investigated how Zn complexes activate the insulin signaling pathway in 1) 3T3-L1 adipocytes, 2) HepG2 cells, and 3) the insulin target tissues of experimental animals. We revealed that Zn complexes could 1) activate the tyrosine kinase or effect on the phosphatase of PI3K p85, 2) induce Akt and FoxO1 phosphorylation, and 3) increase Akt phosphorylation in adipose tissue of ICR normal mice. However, Zn complexes did not show the significant effect on diabetes mice.
We concluded Zn complexes influence the insulin signaling in the living body, but their responsiveness differs between the diabetic conditions and the normal healthy conditions.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

以前より亜鉛を用いた糖尿病治療薬開発研究より、インスリン製剤の代替薬となる可能性を有していたが、その作用機序は不明であった。経口服用可能なインスリン様活性を持つバイオメタル医薬品開発を最終目標とし、本研究は分子メカニズムを解明することを目的として進めてきた。
今回の研究成果から、インスリン標的組織での亜鉛が作用する標的分子の候補を絞り込めたこと、実験動物における亜鉛錯体の作用を初めて明らかにしたことは学術的に意義があり、医薬品開発に向けて前進している。この前進は糖尿病治療を行っている糖尿病患者にとって有益であり、本研究結果は新しい作用メカニズムの新薬のシーズ提供という点から、社会的意義も大きい。

Report

(3 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2019 2018 2017 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] In Vivo Effect of Bis(Maltolato)Zinc(II) Complex on Akt Phosphorylation in Adipose Tissues of Mice2019

    • Author(s)
      Naito Yuki、Yamamoto Hiroaki、Yoshikawa Yutaka、Yasui Hiroyuki
    • Journal Title

      Biological Trace Element Research

      Volume: 印刷中 Issue: 2 Pages: 206-213

    • DOI

      10.1007/s12011-019-1648-3

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 抗糖尿病作用を示すZnO4型配位形式を有する亜鉛錯体のin vivoにおけるメカニズム解明2019

    • Author(s)
      久本真琴、内藤行喜、吉川 豊、安井裕之
    • Organizer
      日本薬学会第139年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 抗糖尿病作用を有する亜鉛錯体がP13 Kinaseに及ぼす特異的な作用2019

    • Author(s)
      内藤行喜、吉川 豊、安井裕之
    • Organizer
      日本薬学会第139年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] In vivo におけるインスリンシグナル伝達系への亜鉛マルトール錯体によるAktリン酸化促進作用の検討2018

    • Author(s)
      内藤行喜、山元裕章、西口貴之、吉川 豊、安井裕之
    • Organizer
      第28回金属の関与する生体関連反応シンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 亜鉛錯体による3T3-L1脂肪細胞におけるPI3 Kinase活性に対する効果2018

    • Author(s)
      内藤行喜、吉川 豊、安井裕之
    • Organizer
      日本薬学会第138年会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 糖尿病治療を目指したバイオメタルによるメタロミクス研究2017

    • Author(s)
      吉川 豊、内藤行喜、安井裕之
    • Organizer
      メタルバイオサイエンス研究会2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] インスリンシグナル伝達系における亜鉛イオン及び亜鉛錯体によるAktリン酸化促進作用2017

    • Author(s)
      山元裕章、内藤行喜、安井裕之
    • Organizer
      第67回日本薬学会近畿支部総会・大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Remarks] 京都薬科大学 代謝分析学分野 研究業績

    • URL

      http://labo.kyoto-phu.ac.jp/taisya/gyousekiABC.html

    • Related Report
      2018 Annual Research Report 2017 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2020-03-30  

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