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Identification and Functional Analysis of the Target Molecule of Terrein, a Small Molecule Compound for Application in the Super-Aging Society

Research Project

Project/Area Number 19K10108
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 57030:Conservative dentistry-related
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

Omori Kazuhiro  岡山大学, 医歯薬学域, 准教授 (20549860)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中山 真彰  岡山大学, 医歯薬学域, 准教授 (10579105)
竹内 恒  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ長 (20581284)
高柴 正悟  岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (50226768)
萬代 大樹  岐阜医療科学大学, 薬学部, 准教授 (60534427)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywordsterrein / 歯周病 / IL-6 / TNF-alph / RANKL / PKC / 破骨細胞 / TNF-alpha / テレイン / 超高齢社会 / 根尖性歯周炎
Outline of Research at the Start

本研究では,terreinの細胞内標的分子を同定するため,①リガンドフィッシングに最適化されたリンカー付与TERを合成,②DNLC-MS/MSシステムによる細胞内標的候補分子の探索・同定,NMRを用いたTERと標的候補分子結合部の構造解析,③歯内歯周疾患モデルおよび口腔細菌を用いた標的候補分子の機能解析,④標的候補分子結合部に対する化合物構造の最適化を行い,より効能の高い新規類縁体の開発を行う。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we focused on terrein, a fungal secondary metabolite with anti-inflammatory properties, and investigated its effects on inflammatory bone-destroying pathologies both in vitro and in vivo, and explored the potential of terrein as a therapeutic agent for bone-destroying diseases. Our results showed that 1) terrein significantly suppressed the expression of NFATc1, a key factor for RANKL-induced osteoclast differentiation, and 2) the PKC pathway was involved in the suppression of NFATc1 expression. Furthermore, 3) TNF-alpha production was suppressed and alveolar bone resorption was inhibited in a mouse ligature-induced periodontitis model. These results provide a partial explanation for the anti-inflammatory and osteoclast differentiation inhibitory effects of terrein.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

一連の研究成果は真菌二次代謝産物terreinの破骨細胞分化抑制効果,さらにその分子メカニズムの一端をin vitroおよびin vivoで証明したものである。今後,terreinの抗炎症作用,破骨細胞分化抑制作用に着目して,様々な疾患モデルマウスでの検討を行なっていく上で重要な研究成果であると考える。なお,報告者が知る限り,有機合成したterreinを用いた研究を行なっているのは国内外で本研究グループのみである。そのため,有機化学と分子生物学との融合アプローチが可能な点において本研究分野のパイオニアを目指せると考える。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] The Fungal Metabolite (+)-Terrein Abrogates Inflammatory Bone Resorption via the Suppression of TNF-α Production in a Ligature-Induced Periodontitis Mouse Model2023

    • Author(s)
      Sako Hidefumi、Omori Kazuhiro、Nakayama Masaaki、Mandai Hiroki、Ideguchi Hidetaka、Yoshimura-Nakagawa Saki、Sakaida Kyosuke、Nagata-Kamei Chiaki、Kobayashi Hiroya、Ishii Satoki、Ono Mitsuaki、Ibaragi Soichiro、Yamamoto Tadashi、Suga Seiji、Takashiba Shogo
    • Journal Title

      Journal of Fungi

      Volume: 9 Issue: 3 Pages: 314-314

    • DOI

      10.3390/jof9030314

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Porphyromonas gingivalis Gingipains Induce Cyclooxygenase-2 Expression and Prostaglandin E2 Production via ERK1/2-Activated AP-1 (c-Jun/c-Fos) and IKK/NF-κB p65 Cascades2022

    • Author(s)
      Nakayama Masaaki、Naito Mariko、Omori Kazuhiro、Ono Shintaro、Nakayama Koji、Ohara Naoya
    • Journal Title

      The Journal of Immunology

      Volume: 208 Issue: 5 Pages: 1146-1154

    • DOI

      10.4049/jimmunol.2100866

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The fungal metabolite (+)-terrein abrogates ovariectomy-induced bone loss and receptor activator of nuclear factor-κB ligand-induced osteoclastogenesis by suppressing protein kinase-C α/βII phosphorylation.2021

    • Author(s)
      Kyosuke Sakaida, Kazuhiro Omori, Masaaki Nakayama, Hiroki Mandai, Saki Nakagawa, Hidefumi Sako, Chiaki Kamei, Satoshi Yamamoto, Hiroya Kobayashi, Satoki Ishii, Mitsuaki Ono, Soichiro Ibaragi, Keisuke Yamashiro, Tadashi Yamamoto, Seiji Suga and Shogo Takashiba
    • Journal Title

      Frontiers in Pharmacology

      Volume: 12 Pages: 674366-674366

    • DOI

      10.3389/fphar.2021.674366

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The Fungal Metabolite (+)-Terrein Abrogates Osteoclast Differentiation via Suppression of the RANKL Signaling Pathway through NFATc12020

    • Author(s)
      S. Nakagawa, K. Omori, M. Nakayama, H. Mandai, S. Yamamoto, H. Kobayashi, H. Sako, K. Sakaida, H. Yoshimura, S. Ishii, S. Ibaragi, K. Hirai, K. Yamashiro, T. Yamamoto, S. Suga
    • Journal Title

      Int. Immunopharmacol

      Volume: 83 Pages: 106429-106429

    • DOI

      10.1016/j.intimp.2020.106429

    • NAID

      120006892916

    • Related Report
      2020 Research-status Report 2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] マウス絹糸結紮歯周炎モデルを用いた歯周感染が妊娠成績や子宮組織に及ぼす影響の検討.2022

    • Author(s)
      永田千晶,大森一弘,井手口英隆,佐光秀文,坂井田京佑,大原利章,徳善真砂子,平井公人,山本直史,高柴正悟.
    • Organizer
      第64回秋季日本歯周病学会学術大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 歯周組織の感染・炎症が惹起する子宮組織の肥厚と妊娠への影響.2022

    • Author(s)
      永田千晶,大森一弘,井手口英隆,佐光秀文,坂井田京佑,久保田萌可,大原利章,萬代大樹,平井公人,池田淳史,山本直史,高柴正悟.
    • Organizer
      日本歯科保存学会2022年度秋季学術大会(157回)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] X連鎖性低リン血症性くる病を起因とした多発根尖病変に対し 歯内療法を行なった症例2021

    • Author(s)
      佐光秀文,大森一弘,坂井田京佑,亀井千晶,小林寛也,井手口英隆,山本直史,高柴正悟
    • Organizer
      日本歯科保存学会2021年度春季学術大会(第154回)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 歯周感染が子宮組織に及ぼす影響の マウス絹糸結紮歯周炎モデルにおける免疫学的検討2021

    • Author(s)
      永田 千晶,大森 一弘,井手口 英隆,佐光 秀文,坂井田 京佑,徳善 真砂子,平井 公人 ,山本 直史,高柴 正悟
    • Organizer
      第64回秋季日本歯周病学会学術大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Infertility and Periodontitis2021

    • Author(s)
      Omori Kauzhiro
    • Organizer
      69th JADR
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 真菌代謝産物(+)-terreinがマウス骨粗鬆症モデルにおける骨代謝に及ぼす影響2020

    • Author(s)
      坂井田 京佑, 大森 一弘, 中川 沙紀, 佐光 秀文, 亀井 千晶, 山本 総司, 小林 寛也, 山城 圭介, 山本 直史, 高柴 正悟
    • Organizer
      日本歯科保存学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 歯周組織再生療法の違いが歯肉縁下細菌叢に及ぼす影響 侵襲性歯周炎患者の一症例2020

    • Author(s)
      大森 一弘, 河野 隆幸, 新井 英雄, 小林 寛也, 山本 直史, 高柴 正悟
    • Organizer
      日本歯周病学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 真菌二次代謝産物(+)-terreinはTNF-αの発現を抑制し歯周炎マウスモデルにおける歯槽骨吸収を抑制する2020

    • Author(s)
      佐光 秀文, 大森 一弘, 中川 沙紀, 亀井 千晶, 坂井田 京佑, 山本 総司, 井手口 英隆, 小林 寛也, 山城 圭介, 山本 直史, 高柴 正悟
    • Organizer
      日本歯周病学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 真菌二次代謝産物terreinはマウス骨粗鬆症モデルにおいて大腿骨吸収を抑制する2019

    • Author(s)
      坂井田 京佑, 大森 一弘, 中川 沙紀, 佐光 秀文, 山本 総司, 小林 寛也, 平井 公人, 山城 圭介, 山本 直史, 高柴 正悟
    • Organizer
      日本歯周病学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Terrein類縁体の抗腫瘍効果に関する研究2019

    • Author(s)
      廣瀬 泰良, 伊原木 聰一郎, 大森 一弘, 中山 真彰, 佐々木 朗
    • Organizer
      岡山歯学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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