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A new mechanism of drug selectivity for dopamine receptor

Research Project

Project/Area Number 23K06357
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 48030:Pharmacology-related
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

林 到ヒョン  京都大学, 医学研究科, 特定助教 (50721883)

Project Period (FY) 2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
KeywordsGPCR / ドパミン受容体 / D2R / 抗精神薬 / 統合失調症 / Cryo-EM / 構造生物学 / 薬理学 / 創薬 / SBDD
Outline of Research at the Start

ドパミン受容体は、神経伝達物質のドパミンを受容することで運動、知覚や情動などに深く関与する。統合失調症やパーキンソン病などの中枢神経疾患は深刻な社会問題になっており、これらは脳内のドパミン神経の不具合により生じることが知られている。そのため、ドパミン受容体の研究は、中枢神経疾患の理解やその治療薬の開発のために重要である。本研究では、ドパミン受容体の立体構造をCryo-EM法で明らかにし、ドパミン受容体における活性化メカニズム及び新規薬剤選択性機構を解明を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

Gタンパク質共役受容体(GPCR)であるドパミン受容体は、神経細胞末端において神経伝達物質ドパミンを受け入れることで、知覚や情動などの脳機能を調節する重要な膜タンパク質である。5種類のドパミン受容体のうち、ドパミンD2受容体(D2R)の拮抗薬や逆作動薬は、主要な統合失調症治療薬として抗精神薬に使われている。しかし、D2Rシグナルの過剰な遮断によって錐体外路症状などの副作用が生じることから、新しい薬理学的特性を持つ抗精神薬の開発が求められている。我々は、先行研究で得られたD2Rと抗精神薬(逆作動薬)の結合情報に基づき、D2Rには様々な形のリガンド結合ポケットが存在するという仮説を立てており、その仮説を検証するため、本研究を実施しています。本年度には、D2Rと結合情報が未解明の抗精神薬との複合体構造を明らかにするために、必要なD2Rの安定コンストラクトの作製、抗体の作製、タンパク質の大量生産、および高純度精製などの手法を用いて、目的のタンパク質を手に入れることができた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

概ね、計画どおりに進んでいるため。

Strategy for Future Research Activity

高純度に精製した目的タンパク質を用いてクライオ電子顕微鏡(Cryo-EM)を用いた単粒子解析を行う。得られたデータで構造解析を進める。

Report

(1 results)
  • 2023 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2023

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

  • [Journal Article] Structural insights into the agonists binding and receptor selectivity of human histamine H4 receptor2023

    • Author(s)
      Im Dohyun、Kishikawa Jun-ichi、Shiimura Yuki、Hisano Hiromi、Ito Akane、Fujita-Fujiharu Yoko、Sugita Yukihiko、Noda Takeshi、Kato Takayuki、Asada Hidetsugu、Iwata So
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 14 Issue: 1 Pages: 6538-6538

    • DOI

      10.1038/s41467-023-42260-z

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 新規抗ヒスタミン薬の分子設計を目指したヒスタミンH4受容体の構造基盤2023

    • Author(s)
      林到炫
    • Organizer
      第23回日本蛋白質科学会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Frontiers in the Structural Biology of GPCRs2023

    • Author(s)
      林到炫
    • Organizer
      第57回日本味と勾学会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Book] 医学のあゆみ-統合失調症の未来 ─研究と治療2023

    • Author(s)
      林到炫、岩田想
    • Total Pages
      7
    • Publisher
      医歯薬出版株式会社
    • Related Report
      2023 Research-status Report

URL: 

Published: 2023-04-13   Modified: 2024-12-25  

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