| Project/Area Number |
19H03040
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 40040:Aquatic life science-related
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
Sakai Ryuichi 北海道大学, 水産科学研究院, 教授 (20265721)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 良和 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (20374225)
及川 雅人 横浜市立大学, 理学部, 教授 (70273571)
松永 智子 函館工業高等専門学校, 物質環境工学科, 准教授 (70533412)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2019: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
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| Keywords | 海洋天然物 / タンパク質 / ドラッグデリバリー / 核内移行 / トロンボポエチン受容体 / レクチン / アルカロイド / 毒素 / 小胞輸送 / エンドサイトーシス / ペプチド / グアニジンアルカロイド / タンパク毒素 / 細胞内移行 / ポリアミン / グアニジン / 膜透過 / 分子送達 / トロンボポエチン / ペプチド毒 / Cell Penetrating Peptide / 生体膜 / 結晶構造解析 / ドラッグデリバリ |
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| Outline of Research at the Start |
生体膜をはじめとする生体バリアを透過できない水溶性生理活性物質は，細胞表面の受容体やイオンチャンネル等への作用，もしくは細胞膜の直接的な破壊などの戦略で活性を発揮する．一方で非常に巧妙な機構で膜を透過し組織や細胞内に侵入することで作用する物質もある．本研究では，生体膜などの生体のバリアを巧みに攻略する化合物に焦点を当て，それらの化合物がいかにして組織や細胞内に移行し標的分子に作用するのかを解明することで，天然物をベースとした薬物送達(ドラッグデリバリー)システムの開発に資する基盤的な知見を得る．さらに送達能の高い分子を天然より探索し，これまでにない薬物送達素子を発掘する．
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| Outline of Final Research Achievements |
We searched for compounds that capture cell barriers such as plasma membranes focusing on the aqueous extracts of marine organisms. As a result, we found, a 110 kD proteinous toxin Soritesidine (SOR); a sponge-derived cell penetrating peptide aculeine-A; sponge derived cell invading lectin RaspL; a guanidine alkaloid KB343 that disrupts cell trafficking. We characterized mechanisms of activity for the above molecules in detail. We also found a sponge derived fucose-binding lectin, thrombocorticin (ThC), that exhibits thrombopoietin-like activity. Detailed mechanism of receptor activation was investigated.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究では、海洋生物の水溶性成分、特にタンパク質成分に極めて興味深い生理活性物質が数多く含まれることを示した。特に、SORは効率的に核内に移行する機能を持つ。この機能の一部を担う構造モチーフを得た成果はドラッグデリバリーへの応用へとつながる。また、トロンボポエチン様の活性を持つレクチンThCの発見はTPO受容体がこれまでにない機構で活性化することを初めて立証したもので、新規の薬物の作用点やガンなどの病態の解明を大きく進展させる学術的重要性の高い成果である。これらのほかにも新規の小分子化合物や細胞侵入タンパク質を見出しており、さらなる知見を得ることで海洋天然物化学の発展に大きく貢献できる。
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