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Identification of novel ER stress relieving drugs using a high-content microscope and application to therapeutic development

Research Project

Project/Area Number 19H03409
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 48030:Pharmacology-related
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

Sakai Norio  広島大学, 医系科学研究科(医), 教授 (70263407)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 秀 和泉  広島大学, 医系科学研究科(医), 講師 (20253073)
古武 弥一郎  広島大学, 医系科学研究科(薬), 教授 (20335649)
田中 茂  広島大学, 医系科学研究科(医), 講師 (20512651)
河合 秀彦  広島大学, 医系科学研究科(薬), 准教授 (30379846)
杉田 誠  広島大学, 医系科学研究科(歯), 教授 (50235884)
原田 佳奈  広島大学, 医系科学研究科(医), 助教 (90609744)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2019: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Keywords小胞体ストレス / セロトニントランスポーター / 膜輸送 / 小胞体関連分解 / 神経変性疾患 / プロテインキナーゼC
Outline of Research at the Start

小胞体ストレス(ERストレス)は、神経変性疾患をはじめ、様々な難治性疾患の原因となる。しかしながら、ERストレス緩和薬の網羅的検索、ERストレス関連疾患克服のための病態理解は未だ十分に成されていない。申請者らは、ハイコンテント顕微鏡を活用することにより、イメージングを駆使したERストレス緩和薬物の検索方法の開発に成功した。本研究課題ではその成果をさらに発展させ、多数のERストレス緩和薬候補を見出し、その薬物をツールにERストレス関連疾患の病態を解明し、新規治療法開発に繋げることにある。

Outline of Final Research Achievements

Endoplasmic reticulum stress (ER stress) is a cause of a variety of intractable diseases, including neurodegenerative diseases, but the identification of ER stress-relieving drugs and understanding of the pathology of ER stress-related diseases has not yet achieved. To address this issue, we focused on the serotonin transporter (SERT) and its C-terminal deletion mutant (SERTΔCT). The non-steroidal anti-inflammatory drug flurbiprofen promoted membrane transport of SERT via its chemical chaperone activity. Flurbiprofen also induced molecular chaperones under ER stress conditions caused by SERTΔCT. In addition, it has been revealed that the ubiquitin ligase HRD1 is involved in the ER-associated protein degradation of SERTΔCT.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

小胞体ストレス(ERストレス)は、国民病であるアルツハイマー病、糖尿病、がんなど、様々な難治性疾患の病因に関与している。本研究では、セロトニントランスポーター(SERT)を材料として、ERストレスの緩和に関する分子機序を明らかにするとともに、臨床で使用されている非ステロイド系抗炎症薬のFlurbiprofenが、抗炎症とは異なる新たな機序によりERストレスを緩和し、ERストレス関連疾患の治療薬の候補となる可能性を示した。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (55 results)

All 2022 2021 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (15 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 15 results,  Open Access: 15 results) Presentation (36 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] Dept Neurol, Lithuanian Univ/Neurosci Inst, Lithuanian Univ(リトアニア)

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      Volume: 523 Issue: 1 Pages: 246-252

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      Humiaki Ikawa, Shigeru Tanaka, Kenta Sasaki, Tomohiro Noguchi, Kana Harada, Izumi Hide, Norio Sakai
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      第42回日本神経科学大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Expression and function of P2Y2 and P2Y13 receptors in purinergic and Toll-like receptor 4-activated microglia2019

    • Author(s)
      Izumi Hide, Yoichiro Morita, Hiroko Shiraki, Yuhki Yanase, Kana Harada, Shigeru Tanaka, Norio Sakai
    • Organizer
      第42回日本神経科学大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] The potential role of G protein-coupled receptor 3 in mast cell degranulation following brain ischemia2019

    • Author(s)
      Shigeru Tanaka, Yuhki Yanase, Yuki Hamakawa, Masahiro Yamamoto, Hiroko Shiraki, Kana Harada, Izumi Hide, Norio Sakai
    • Organizer
      第42回日本神経科学大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] シグマ1受容体アゴニストのSKF-10047は、シグマ1受容体を介さない機構で、セロトニントランスポーターとその変異体の膜輸送と取り込み活性を促進する。2019

    • Author(s)
      酒井規雄 浅野昌也、本池芹佳 横田智香、臼杵直人、山本光、原田佳奈 秀和泉、田中茂
    • Organizer
      第23回活性アミンに関するワークショップ
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 静脈麻酔薬プロポフォールによる細胞内カルシウム上昇とその機序2019

    • Author(s)
      卜部智晶 本池芹佳 原田佳奈 秀和泉 柳瀬雄輝 田中茂 酒井規雄
    • Organizer
      第60回組織細胞化学会総会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] マウス脳においてGPR3はNECAB2陽性細胞に豊富に発現する2019

    • Author(s)
      猪川文朗 田中茂 原田佳奈 秀和泉 酒井規雄
    • Organizer
      第60回組織細胞化学会総会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] The mechanism underlying the propofol-induced elevation of intracellular calcium2019

    • Author(s)
      T. URABE, N. SAKAI, S. MOTOIKE, K. HARADA, I. HIDE, S. TANAKA
    • Organizer
      Neuroscience 2019 北米神経科学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] NECAB2 is a major calcium-binding protein of GPR3-positive neurons in various regions of the mouse brain.2019

    • Author(s)
      F. IKAWA, S. TANAKA, K. HARADA, I. HIDE, N. SAKAI
    • Organizer
      Neuroscience 2019 北米神経科学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] GPR3 is upregulated in rodent mast cells immediately after brain ischemia and modulates degranulation2019

    • Author(s)
      S. TANAKA, Y. HAMAKAWA, Y. YANASE, M. YAMAMOTO, H. SHIRAKI, K. HARADA, I. HIDE, N. SAKAI
    • Organizer
      Neuroscience 2019 北米神経科学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] SNAREタンパク質Syntaxin 3によるセロトニントランスポーターの機能制御2019

    • Author(s)
      本池芹佳 田口慧 卜部智晶 原田佳奈 秀和泉 田中茂 入舩正浩 酒井規雄
    • Organizer
      第136回日本薬理学会近畿部会
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      2019 Annual Research Report
  • [Remarks] 広島大学 神経薬理学

    • URL

      https://yakuri.hiroshima-u.ac.jp/

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      2021 Annual Research Report
  • [Remarks] 神経薬理学

    • URL

      https://www.hiroshima-u.ac.jp/med/research/lab/basis/Molecular_and_pharmacological_neuroscience

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      2020 Annual Research Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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