Development of a novel chemogenetic tool for in vivo regulation of the target GPCR

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H02877
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 37030:Chemical biology-related
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: Kiyonaka Shigeki 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (90422980)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: ケモジェネティクス / GPCR / 代謝型グルタミン酸受容体 / 細胞操作

Outline of Final Research Achievements

I developed a new method for receptor chemogenetics to artificially control the receptor activity in a cell-type specific manner in live animals. My research concept is to give artificial control ability to the receptor without affecting the original ligand binding properties using the designed ligand. In this research, we focused on metabotropic glutamate receptor subtype, mGlu1 to develop a technology for controlling GPCR activity using the drug whose pharmacokinetics has been characterized well. In fact, we succeeded in developing a compound which can discriminate wild-type and the mGlu1 mutant.

Free Research Field

ケミカルバイオロジー

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

化合物で細胞機能を制御するケモジェネティクスは、経口・尾静脈投与で化合物を加える非侵襲的な細胞操作技術であり、標的とする細胞・組織の場所に関係なく適用できる。しかしながら、既存の技術では、細胞のどこかはわからないが、活動電位、Gタンパク質シグナルなどの細胞応答を惹起している状況である。一方、本研究で、mGlu1を対象として、受容体本来の機能を損なうことなく、人為的な制御能を付与した新たなケモジェネティクス法の開発に成功した。今後、in vivoにおいても細胞種選択的にmGlu1を制御する方法として応用展開できると期待される。