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2017 Fiscal Year Research-status Report

A novel strategy to control of chemical transmission for transporter-targeted drug discovery

Research Project

Project/Area Number 17K19489
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

宮地 孝明  岡山大学, 自然生命科学研究支援センター, 准教授 (40550314)

Project Period (FY) 2017-06-30 – 2020-03-31
Keywordsトランスポーター / 化学伝達 / ATP / グルタミン酸 / 疼痛
Outline of Annual Research Achievements

神経因性疼痛と炎症性疼痛は、様々な疾患により引き起こされる耐え難い慢性疼痛であり、グルタミン酸とプリン作動性化学伝達が制御する。本研究課題は、化学伝達の開始点と種類を決定する小胞型神経伝達物質トランスポーターに着目し、鎮痛薬の開発を目指した新しい化学伝達制御法を確立することを目的とする。
これまでに、(1)小胞型ヌクレオチドトランスポーター(VNUT)は神経因性疼痛と炎症性疼痛の発症に関与すること、(2)VNUT特異的阻害剤としてクロドロン酸の同定、(3)クロドロン酸はアロステリック薬剤であること(VNUTにある塩素イオンとケトン体の代謝スイッチを制御する)、(4)低濃度のクロドロン酸は神経・グリア細胞や免疫細胞からのATPの開口放出を完全に阻害すること、(5)低用量のクロドロン酸はVNUTを標的として強力な鎮痛効果、さらに、抗炎症効果を発揮すること、(6)この効果は既存薬よりも強力な薬効を示し、副作用は少ないことを見いだした。
以上の結果から、ケミカルバイオロジーによるプリン作動性化学伝達の新しい制御法を確立することができたと結論した。クロドロン酸はすでに骨粗鬆症治療薬として承認されており、そのVNUT阻害効果は骨粗鬆症治療効果よりも低濃度で観察されたため、ドラッグリポジショニングによる新しい創薬展開が期待される。医薬品開発されれば、鎮痛・抗炎症薬では世界で初めてのトランスポーター創薬となる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

プリン作動性化学伝達の新しい制御法を確立し、論文報告することができた。そのため、当初の研究計画以上に進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

小胞型神経伝達物質トランスポーターの新しい阻害剤を探索し、鎮痛薬の新たなリード化合物の同定を目指す。

  • Research Products

    (11 results)

All 2018 2017

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Efficient mass spectral analysis of active transporters overexpressed in Escherichia coli.2018

    • Author(s)
      Kawakami M., Juge N., Kato Y., Omote H., Moriyama Y., Miyaji T.
    • Journal Title

      J. Proteome Res.

      Volume: 17 Pages: 1108-1119

    • DOI

      10.1021/acs.jproteome.7b00777

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Vesicular nucleotide transporter mediates ATP release and migration in neutrophils.2018

    • Author(s)
      Harada Y., Kato Y., Miyaji T., Omote H., Moriyama Y., Hiasa M.
    • Journal Title

      J. Biol. Chem.

      Volume: 293 Pages: 3770-3779

    • DOI

      10.1074/jbc.M117.810168

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Identification of a vesicular ATP release inhibitor for the treatment of neuropathic and inflammatory pain.2017

    • Author(s)
      Kato Y., Hiasa M., Ichikawa R., Hasuzawa N., Kadowaki A., Iwatsuki K., Shima K., Endo Y., Kitahara Y., Inoue T., Nomura M., Omote H., Moriyama Y., Miyaji T.
    • Journal Title

      Proc. Natl Acad. Sci.

      Volume: 114 Pages: E6297-E6305

    • DOI

      10.1073/pnas.1704847114. (2017)

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Structural basis for xenobiotics extrusion by eukaryotic MATE transporter.2017

    • Author(s)
      Miyauchi H., Moriyama S., Kusakizako T., Kumazaki K., Ito K., Dohmae N., Nishizawa T., Miyaji T., Moriyama Y., Ishitani R., Nureki O.
    • Journal Title

      Nature Commun.

      Volume: 8 Pages: 1633

    • DOI

      10.1038/s41467-017-01541-0

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Comparative proteome analysis of wild-type and klotho-knockout mouse kidneys using a combination of MALDI-IMS and LC-MS/MS.2017

    • Author(s)
      Fujino Y., Minamizaki T., Hayashi I., Kawakami A., Miyaji T., Sakurai K., Yoshioka H., Kozai K., Okada M., Yoshiko Y.
    • Journal Title

      Proteomics Clin. Appl.

      Volume: 11 Pages: 7-8

    • DOI

      10.1002/prca.201600095

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 小胞型ヌクレオチドトランスポーターの特異的阻害剤の同定と神経因性・炎症性疼痛への応用2017

    • Author(s)
      宮地孝明
    • Organizer
      痛み研究会2017
  • [Presentation] 脂質代謝物によるプリン作動性化学伝達の制御とその応用2017

    • Author(s)
      宮地孝明
    • Organizer
      ConBio2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 骨粗鬆症治療薬クロドロン酸は小胞型ヌクレオチドトランスポーターを標的として慢性疼痛を改善する2017

    • Author(s)
      加藤 百合、日浅 未来、市川 玲子、蓮澤 奈央、門脇 敦史、岩槻 健、島 和弘、遠藤 康男、北原 吉郎、井上 剛、野村 政壽、表 弘志、森山 芳則、宮地 孝明
    • Organizer
      ConBio2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] VNUT特異的阻害剤の開発とその薬学的応用2017

    • Author(s)
      宮地孝明
    • Organizer
      アステラス病態代謝研究会
    • Invited
  • [Presentation] プリン作動性化学伝達を標的としたトランスポーター創薬2017

    • Author(s)
      宮地孝明
    • Organizer
      日本薬学会関東支部大会
    • Invited
  • [Presentation] ほ乳類の小胞型ポリアミントランスポーターの同定とその役割2017

    • Author(s)
      宮地孝明
    • Organizer
      第12回トランスポーター研究会
    • Invited

URL: 

Published: 2018-12-17  

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