摂食・エネルギー代謝を制御する新規生理活性ペプチドの発見と応用
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21K05958
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 42020:Veterinary medical science-related
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
井田 隆徳 宮崎大学, フロンティア科学総合研究センター, 准教授 (00381088)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
丸山 圭介 宮崎大学, 農学部, 准教授 (20612386)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 生理活性ペプチド / オーファンGPCR / モデル生物 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究の目的は、申請者がモデル生物で発見した、また新たに発見する生理活性ペプチドを用い、ホ乳類をはじめ様々な動物種における新規生理活性ペプチドの発見と摂食行動・エネルギー代謝調節機構を解明することである。摂食行動は生物にとって生死に直結する現象である。そのため、ヒトや家畜の摂食行動・代謝調節をコントロールするのみならず、モデル生物で摂食を制御する分子機構が詳細に記述されることで、ヒトや家畜に感染する寄生虫や農作物を食い荒らす害虫を根絶するための薬品開発に寄与する可能性がある。
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| Outline of Annual Research Achievements |
摂食行動やエネルギー代謝は、巧妙な生理機構により調節されている。その調節機構に生理活性ペプチドは特に重要な役割を担っている。しかし、多数の生理活性ペプチドが未同定であることや、高等生物の生体構造が複雑であることから、未だその全貌は判明していない。我々は、シンプルな生体構造をもつモデル生物でCCHamide-1,-2、dRYamide-1,-2、trissin、LURY-1-1,-2、CeTK-1,-2,-3など１０種類以上の新規生理活性ペプチドを発見するとともにその機能を明らかにしてきた。本研究では① モデル生物であるショウジョウバエや線虫において、新規生理活性ペプチドの探索・同定を進める。また生理活性ペプチドはモデル生物との相同性が高い。そのため、② ホ乳類をはじめ様々な動物種での新規生理活性ペプチドの同定に結びつけ、摂食行動やエネルギー代謝における役割を明確にする。以上より、ヒトや家畜の摂食および成長の制御につながる新しい生理機構を解明する。2023年度は、これまでの探索法に加え、特に、発現細胞としてCHO細胞以外の細胞を用いて研究を行った。さまざまな培養細胞を用いたが、その中でも特に筋組織に強く発現しているオーファン受容体に対して、骨格筋由来細胞であるC2C12細胞を用いてアッセイを行い、これまでに検出していない活性を検出した。またオーファン受容体に作用する生理活性ペプチドの探索がメインではあるが、ステロイド系物質や嗅覚関連物質の関与の検討も始めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究課題における、オーファン受容体に対する新規生理活性ペプチドの探索については、オーファン受容体TKR-1に対し、線虫新規生理活性ペプチドCeTK-1、CeTK-2、CeTK-3を発見、報告し、大きな目標は達成している。CeTKとその受容体であるTKR-1はその構造などから哺乳類サブスタンスPなどのタキキニン に類似する生理活性ペプチドであり、摂食行動、代謝調節との関係を解析中である。CeTKの発現部位かなり限局した神経細胞に発現しており、それぞれの神経細胞の役割を参考にし、機能解析を行っている。最近、特に筋組織に強く発現しているオーファン受容体に対して、骨格筋由来細胞であるC2C12細胞を用いてアッセイを行い、これまでに検出していない活性を検出している。目的はオーファン受容体がリガンド作用時に、なんらかの補助因子を必要とする可能性を考えた。受容体がもともと発現している組織由来の細胞であれば、必要とする補助因子を有している可能性が高いと考えたからである。また並行してオーファン受容体に作用する、ステロイド系物質の関与の検討も始めた。リガンドとして作用するステロイドは通常、細胞膜を通過し、細胞内、核内受容体に作用するが、細胞膜上の受容体に対しても作用する可能性が共同研究者から示唆された。現在、候補受容体をピックアップし、アッセイを開始している。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、様々な種において新規生理活性ペプチドの発見、またオーファン受容体のdeorphanizeを目指していく。特に受容体発現系、発現細胞において新しい手法を用い、探索を行う。新しい生理活性ペプチドが発見できれば、受容体の情報も加え、摂食・代謝調節機構の解明を進めていく。そしてモデル生物から脊椎動物、哺乳類へと展開していく。近年、ペプチドそのものを扱う研究者が減少している。当研究室が有する、ペプチド精製・解析技術を多くの若手研究者に継承していかなければならない。さらに生理活性ペプチドだけでなく、オーファン受容体に作用する、様々なリガンドを探索して、この分野の発展させていきたい。そして、生理機能の解明、創薬への応用、科学の発展に貢献していきたい。
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Report
(3 results)
Research Products
(48 results)
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[Journal Article] Characterization of putative tachykinin peptides in Caenorhabditis elegans2021
Author(s)
Naoko Sakai, Hayao Ohno, Morikatsu Yoshida, Eri Iwamoto, Akito Kurogi, Danfeng Jiang, Takahiro Sato, Mikiya Miyazato, Masayasu Kojima, Johji Kato, Takanori Ida
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Journal Title
Biochem Biophys Res Commun
Volume: 559
Pages: 197-202
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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