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Development of an optochemical tool that regulate the intracellular synthesis of PPARgamma ligand

Research Project

Project/Area Number 20K05742
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 37030:Chemical biology-related
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

Miyamae Yusaku  筑波大学, 生命環境系, 准教授 (30610240)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
KeywordsPPARγ / 核内受容体 / 生体直交化学 / 光化学 / 生体直交型反応 / 細胞内合成 / 共有結合性アゴニスト / オプトケミカルツール
Outline of Research at the Start

PPARγはリガンド応答性の転写因子であり、糖代謝、がん、炎症など様々な疾病発症と関連する重要な創薬標的分子である。研究代表者らは以前に、PPARγのリガンド結合ポケットのcavityの大きさを利用したリガンド開発法である、ligand-linking strategyを考案した。本法は競合しない部位に同時に結合し、協調的な受容体活性化を示すリガンドペアを細胞スクリーニングにより同定したのち、両者を融合させた高活性な化合物を設計・合成するという2段階からなる。本研究では本法の利便性を改善するために、同定したリガンドペアを細胞内で合成し、その反応を光で制御するオプトケミカルツールの開発を行う。

Outline of Final Research Achievements

Peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR) γ is a member of nuclear receptor superfamily, that regulates glucose and lipid metabolism. This study aimed to develop the methodology to facilitate the intracellular synthesis of PPARγ ligand through the light-irradiation by combining the bio-orthogonal chemistry and optochemistry. We synthesized a series of compounds that possess the reactive functional group but could not observe the intracellular ligation. We employed the alternative approach and successfully synthesize the PPARγ ligand that possess the photoreactive linker, which is expected as a new approach for light-control of PPARγ agonistic activity.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、薬候補化合物の化学構造を細胞内で合成すること、また薬効の発現の有無を光照射により制御するための技術を開発することを目的とした。前者の目的については達成することが出来なかったが、後者については光反応性官能基を導入した化合物の合成に成功した。今後、光照射実験により得られた化合物の配座変化や薬効発現の制御を実証することで、新たな創薬技術の一つとなることが期待される。

Report

(3 results)
  • 2022 Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Insights into Dynamic Mechanism of Ligand Binding to Peroxisome Proliferator-Activated Receptor γ toward Potential Pharmacological Applications2021

    • Author(s)
      Miyamae Yusaku
    • Journal Title

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 44 Issue: 9 Pages: 1185-1195

    • DOI

      10.1248/bpb.b21-00263

    • NAID

      130008082331

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • Year and Date
      2021-09-01
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Two Types of PPARγ Ligands Identified in the Extract of Artemisia campestris2021

    • Author(s)
      Hasegawa Tokio、Osaka Mayo、Miyamae Yusaku、Nishino Katsutoshi、Isoda Hiroko、Kawada Kiyokazu、Neffati Mohamed、Irie Kazuhiro、Nagao Masaya
    • Journal Title

      Chemistry

      Volume: 3 Issue: 2 Pages: 647-657

    • DOI

      10.3390/chemistry3020045

    • NAID

      120007183475

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A Method for Conditional Regulation of Protein Stability in Native or Near-Native Form2020

    • Author(s)
      Miyamae Yusaku、Chen Ling-chun、Utsugi Yuki、Farrants Helen、Wandless Thomas J.
    • Journal Title

      Cell Chemical Biology

      Volume: 27 Issue: 12 Pages: 1573-1581.e3

    • DOI

      10.1016/j.chembiol.2020.09.004

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] リガンド結合ポケットの特性を利用したフラグメント分子スクリーニングと核内受容体リガンドの創製2022

    • Author(s)
      宮前友策
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Analysis of subcellular localization of tetrandrine that modulates autophagy-lysosome pathway2022

    • Author(s)
      ZHE YANG, Tomoki Takahashi, Tatsuya Yamamoto, Hiroko Isoda, Hideyuki Shigemori, Yusaku Miyamae
    • Organizer
      日本農芸化学会2022年度大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Effect of Cyanidin 3-Glucoside on the Production of Hepatocyte Growth Factor in Normal Human Dermal Fibroblasts2022

    • Author(s)
      Annisa Krama, Natsu Tokura, Hiroko Isoda, Hideyuki Shigemori, Yusaku Miyamae
    • Organizer
      日本農芸化学会2022年度大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 共有結合型PPARγリガンドとその類縁化合物に拠る抗炎症活性の検証2021

    • Author(s)
      大前勇馬、礒田博子、宮前友策
    • Organizer
      日本農芸化学会2021年大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 生体直交型反応を示す官能基を付加した PPARγ リガンドの合成と活性評価2021

    • Author(s)
      安彩伽、大前勇馬、有本光江、加香 孝一郎、礒田博子、深水昭吉、繁森英幸、宮前友策
    • Organizer
      日本農芸化学会2021年大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Effect of a covalent PPARγ agonist on inflammatory pathway2020

    • Author(s)
      Yuma Omae, Hiroko Isoda, Yusaku Miyamae
    • Organizer
      JAACT2020
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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