Diversification of signaling pathways by multi-targeting of peptides
| Project/Area Number |
23K23921
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| Project/Area Number (Other) |
22H02658 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 44040:Morphology and anatomical structure-related
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| Research Institution | Suntory Foundation for Life Sciences |
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Principal Investigator |
佐竹 炎 公益財団法人サントリー生命科学財団, 生物有機科学研究所・統合生体分子機能研究部, 主幹研究員 (20280688)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
堀江 健生 大阪大学, 大学院生命機能研究科, 教授 (10455925)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,030,000 (Direct Cost: ¥13,100,000、Indirect Cost: ¥3,930,000)
Fiscal Year 2025: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
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| Keywords | ペプチド / GPCR / カタユウレイボヤ / 多標的性 / 機械学習 |
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| Outline of Research at the Start |
研究では、以下の研究戦略でホヤ中枢神経（神経複合体）と卵巣でペプチドが相互作用するPep-mtg-GPCRを決定し、その分子機構、並びに生理機能を解明することを目指し、ペプチドとPep-mtg-GPCRの、①予測→②実証→③生理機能の解明という流れで進める方針である。この研究により、ペプチドとPep-mtg-GPCRの相互作用から、それらが制御する生物学的現象までを解明することができる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、ペプチドとGPCRの相互作用は、従来のような「1対1、もしくはファミリー間」だけではなく、分子進化的に無関係なGPCRとも相互作用し、シグナリング細胞内を制御していること、言い換えれば、ペプチドの「多標的性」をシグナリングをペプチドの「多標的性」を証明することを目的としている。このように本来のリガンドと全く異なるペプチドと相互作用するGPCRをpeptide-multitargeted GPCR (Pep-mtg-GPCR)と名付け、ペプチドーPep-mtg-GPCR相互作用を機械学習で予測し、その予測結果を実験的に検証するものである。本年度は、計画通り、① 当研究グループが独自で開発した、ペプチド―GPCR相互作用予測機械学習システムであるPD-incorporated SVMを活用したペプチドとGPCRの相互作用予測、②予測されたペプチド―GPCR相互作用の細胞シグナリング実験による検証、を実施した。その結果、PD-incorporated SVMを用いて、ヒト、マウス、ホヤの全既知ペプチドとGPCRを対象に相互作用を解析したところ、15種のペプチド-Pep-mtg-GPCRが予測された。さらに、そのうちの1種を培養細胞に発現させて実際に当該ペプチドを投与したところ、生理学的濃度のペプチドでシグナリング活性が検出された。以上の結果から、研究計画設定時に想定したPep-mtg-GPCR相互作用は確かに存在することが明らかになった。さらに、ヒトやマウスで、これまでリガンドがわかっていなかったオーファンGPCRと既知ペプチドとの相互作用も複数予測されているので、これらについても実験的検証をしていきたい。
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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
申請書に記載したとおりに実験を遂行し、有用な結果を得たため。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度では、本年度に予測された残りのPep-mtg-GPCRの実験的検証を行う。また、検証されたPep-mtg-GPCRとペプチドの組織内における局在も検討する。
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Report
(1 results)
Research Products
(14 results)
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[Journal Article] Two O-methyltransferases from Phylogenetically Unrelated Cow Parsley (Anthriscus sylvestris) and Hinoki-asunaro (Thujopsis dolabrata var. hondae) as a Signature of Lineage-specific Evolution in Lignan Biosynthesis2023
Author(s)
Masaomi Yamamura, Masato Kumatani, Akira Shiraishi, Yu Matsuura, Keisuke Kobayashi, Ayano Suzuki, Atsushi Kawamura, Honoo Satake, Safendrri Komara Ragamustari, Shiro Suzuki, Hideyuki Suzuki, Daisuke Shibata, Shingo Kawai, Eiichiro Ono, Toshiaki Umezawa
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Journal Title
Plant and Cell Physiology
Volume: 64
Issue: 1
Pages: 124-147
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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