| Project/Area Number |
22K06679
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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 47050:Environmental and natural pharmaceutical resources-related
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
人羅 勇気 熊本大学, 大学院生命科学研究部附属グローバル天然物科学研究センター, 准教授 (00755308)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
人羅 菜津子 熊本大学, 大学院生命科学研究部, 講師 (40762191)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 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 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 天然物 / プロテアソーム / 活性化物質 / 真菌 / 活性化 / α-synuclein / タンパク質分解 / スクリーニング |
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| Outline of Research at the Start |
細胞内で変性したタンパク質が蓄積すると様々な疾患の原因となる。パーキンソン病やアルツハイマー病などの神経変性疾患は、神経細胞内にα-synucleinやタウタンパク質が蓄積することで発症すると考えられている。そのため、α-synucleinやタウなどのタンパク質を分解し、蓄積を抑える化合物は、神経変性疾患の治療薬として期待される。
本研究では、プロテアソームを活性化し、細胞内のタンパク質分解を高めることで神経変性疾患の原因となるタンパク質の分解を促進する天然物を探索する。また、見出した天然物の作用メカニズムを明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、昨年度に引き続き天然化合物ライブラリをスクリーングすることで、20Sプロテアソーム活性化物質を探索した。その結果、syrosingpineが20Sプロテアソームの活性化作用を示すことを明らかにした。さらに、syrosingopineが細胞膜透過性のプロテアソーム用蛍光標識試薬を用いてsyrosingopineの培養細胞に対する作用を調べた結果、培養細胞においてもプロテアソームを活性化することが分かった。さらに、プロテアソームによるα-synucleinの分解を促進するか調べたところ、syrosingopineは20Sプロテアソームによるα-synucleinの分解を促進することが分かった。本年度は以上の結果をまとめ、アメリカ化学会のJournal of Natural Products誌に研究成果を報告した。
また、本年度は真菌培養エキスを分画した分画エキスライブラリのスクリーニングを実施した。分画エキスのLC-MSMSの測定結果から構造類似性の高い化合物同士をクラスター解析する分子ネットワーク解析を実施し、20Sプロテアソーム活性化試験の結果と統合したBioactive Molecular Networking解析を行った。本手法を用いてエキスに含まれる活性物質を探索したところ、真菌が産生するアルカロイド類がプロテアソーム活性化作用を示すことを明らかにした。現在は、真菌由来のアルカロイド類の作用についてより詳細に解析を進めるとともに、分画エキスライブラリのスクリーニングを継続している。今後はより強力なプロテアソーム活性化作用を示す化合物を探索するとともに、マウスを用いたin vivoの実験も検討を進める予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本年度は、プロテアソーム活性化物質を探索するための評価系の構築と天然物のスクリーニング、また活性化物質の作用機序の解析を実施し、研究成果を国際学術誌に発表することができた。上記の内容は、当初3年間の実施期間を予定していたが、当初の計画よりも早く研究を進めることができた。当初の計画以上に進展した理由としては、化合物スクリーニングの段階で想定よりも早く活性化作用を示す化合物を見出すことに成功した点が挙げられる。また、既に天然物エキスライブラリのスクリーニングにおいても複数の活性化物質を見出すことに成功しており、順調に研究を進めることができている。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在、プロテアソーム活性化試験とMolecular Networking解析を融合したBioactive Molecular Networkingを用いたプロテアソーム活性化物質の探索研究を進めている。本手法を用いることで、微生物培養物に含まれる数多くの夾雑物の中からプロテアソーム活性化作用を示す化合物を効率的に検出することが可能である。本研究内容については、日本薬学会第144年会において途中経過を発表した。今後は、微生物培養物の分画エキスライブラリの拡充とBioactive Molecular Networkingを用いたプロテアソーム活性化物質のスクリーニングを継続する予定である。
また、これまでに見出した複数のプロテアソーム活性化物質についてより詳細な作用を調べるとともに、in vivoでの生物活性の評価も検討を進める予定である。さらに、本研究成果を学術論文として発表する予定である。
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