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2020 Fiscal Year Research-status Report

Development of sunitinib-based molecular targeted drug conjugates

Research Project

Project/Area Number 19K16325
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

堂浦 智裕  名古屋大学, 工学研究科, 助教 (00745226)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords化学遺伝学 / アロステリックリガンド / GPCR
Outline of Annual Research Achievements

2019年度は化学遺伝学に着目し、野生型受容体の活性のみを阻害し、変異型受容体の活性は阻害しない阻害薬の開発に取り組み、代謝型グルタミン酸受容体サブタイプ1(mGlu1)のネガティブアロステリックモジュレーター(NAM)の誘導体が野生型mGlu1を阻害する一方、変異型mGlu1は阻害しないことを見出した。2020年度は上記の興味深い現象について詳細な調査を実施した。
2019年度はmGlu1の活性に基づいた評価を実施したが、mGlu1とリガンドの結合を直接的に評価するため、NAMに蛍光色素を結合させた蛍光プローブを設計・合成した。蛍光プローブの野生型mGlu1と変異型mGlu1との解離定数をそれぞれ求めた後、蛍光プローブとNAM誘導体を競合的にmGlu1に結合させることにより、NAM誘導体の野生型mGlu1と変異型mGlu1それぞれに対する阻害定数を算出した。また、別の実験よりNAM誘導体は変異型mGlu1に結合しても受容体の活性を阻害しないことが示唆された。これらの結果は化学遺伝学的にアロステリックリガンドの性質をスイッチングできることを示唆しており、化学遺伝学による受容体活性制御の新たな方法論になると考えられる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

2019年度の研究で、mGlu1のNAM誘導体が野生型mGlu1を阻害するのに対し、変異型mGlu1を阻害しないことを見出していた。2020年度の研究では、この興味深い現象の原因究明を目指し、NAMに蛍光色素を結合した蛍光プローブを合成し、NAM誘導体のmGlu1への結合を評価する実験を行い、NAM誘導体が野生型mGlu1だけでなく変異型mGlu1にも結合することを示唆する結果を得た。また、別の実験からNAM誘導体が変異型mGlu1に結合しても受容体の活性を阻害しないことが示唆された。このようなリガンドの作用機序の解明はin vivoへの応用研究の基盤となるものであり、研究は順調に進行していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

NAM誘導体の作用機序の解明に関する研究を推進・継続する。また、in vivoでのmGlu1の機能解明に向けた基礎的な実験について検討する。

  • Research Products

    (7 results)

All 2021 2020

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Ligand-directed two-step labeling to quantify neuronal glutamate receptor trafficking2021

    • Author(s)
      Ojima Kento、Shiraiwa Kazuki、Soga Kyohei、Doura Tomohiro、Takato Mikiko、Komatsu Kazuhiro、Yuzaki Michisuke、Hamachi Itaru、Kiyonaka Shigeki
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 12 Pages: 831

    • DOI

      10.1038/s41467-021-21082-x

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 細胞外ループ工学によるGPCR化学遺伝学(3): アロステリックサイトに着目した代謝型グルタミン酸受容体の活性制御2021

    • Author(s)
      堂浦 智裕、長谷川 寛太、清中 茂樹
    • Organizer
      日本化学会第101春季年会(オンライン)
  • [Presentation] 細胞外ループ工学によるGPCR化学遺伝学(2): ECL3に着目したアデノシン受容体の活性制御2021

    • Author(s)
      松岡 佑真、杓野 拓光、堂浦 智裕、清中 茂樹
    • Organizer
      日本化学会第101春季年会(オンライン)
  • [Presentation] 細胞外ループ工学によるGPCR化学遺伝学(1):ECL2に着目したヒスタミン受容体の活性制御2021

    • Author(s)
      柏 俊太朗、堂浦 智裕、清中 茂樹
    • Organizer
      日本化学会第101春季年会(オンライン)
  • [Presentation] 代謝型グルタミン酸受容体のin vivo活性制御を指向した新たな化学遺伝学的手法の開発2020

    • Author(s)
      堂浦 智裕、長谷川 寛太、清中 茂樹
    • Organizer
      第14回バイオ関連化学シンポジウム(オンライン開催)
  • [Presentation] 代謝型グルタミン酸受容体の細胞外ループに注目した新たな化学遺伝学手法の開発2020

    • Author(s)
      長谷川 寛太、堂浦 智裕、清中 茂樹
    • Organizer
      第14回バイオ関連化学シンポジウム(オンライン開催)
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 変異型Gタンパク質共役型受容体2021

    • Inventor(s)
      清中 茂樹、堂浦 智裕、長谷川 寛太、柏 俊太朗
    • Industrial Property Rights Holder
      清中 茂樹、堂浦 智裕、長谷川 寛太、柏 俊太朗
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2021-028956

URL: 

Published: 2021-12-27  

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