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2013 Fiscal Year Annual Research Report

性ホルモン分泌調節における神経ペプチド受容体機能制御の分子基盤の解明

Research Project

Project/Area Number 23689007
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

大石 真也  京都大学, 薬学研究科(研究院), 講師 (80381739)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2015-03-31
Keywords性ホルモン / キスペプチン / GPR54 / プローブ / 受容体 / ニューロキニン
Research Abstract

本研究は、哺乳動物の2つの異なる性ホルモン分泌様式へのキスペプチン類の寄与を精査するべく、神経ペプチド類の受容体選択性や視床下部-下垂体系における受容体分布との関連を明らかにすることを目的としている。平成25年度は、新たな光アフィニティープローブの創製を検討するとともに、GnRHの分泌調節に関与することが報告された2つのGPCRに対する新規リガンドの創製に向けた基礎的知見を得た。
[受容体選択的リガンドと分子プローブの創製]平成24年度までの研究により得られたGPR54受容体蛍光プローブは、中枢における受容体局在の解析のためのツールとして利用するために改良が必要であることが判明した。このため、ラットKp-14の活性発現に必要ないくつかのアミノ酸を光反応性官能基を有するアミノ酸に変換した新たなプローブを設計し、GPR54受容体結合活性および関連受容体に対する選択性を評価した。また、これまでに報告されたニューロキニン-3受容体(NK3R)選択的リガンドの生体試料中での分解特性を解析するとともに、複数の高活性新規リガンドを創製した。
[受容体活性化の分子メカニズムとキスペプチン類の生理作用の解明への応用]平成24年度までに創製したGPR54蛍光プローブが、リガンド添加時のGPR54受容体の局在変化の観察に利用できることを明らかにした。また、全長キスペプチンのin vivo評価を共同研究により実施し、化学合成により得られた全長キスペプチンが効果的に卵胞発育を促すことを実証した。さらに、動物種により異なるとされる中枢からのGnRH/LH分泌調節メカニズムについて精査する目的で、各種動物種の神経ペプチド受容体を発現する細胞株を新たに調製した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

GPR54受容体プローブがin vitroの受容体機能評価に利用できることを明らかにするとともに、化学合成により調製した全長キスペプチンがin vivoで有効であることを共同研究を通して明らかにした。これにより、キスペプチン類の生理作用の解明につながる研究ツールの準備をほぼ終えることができた。また、構造活性相関研究等を通して新規高活性受容体リガンドを見出し、今後の構造最適化研究等により繁殖調節剤として利用可能な新たなリガンドの創製が期待できる。
全体を通して、4年計画の3年目で予定していた実施計画通りの進捗が達成できたと考えられる。

Strategy for Future Research Activity

平成25年度までの研究において得られた受容体リガンドやプローブを利用して、ラット等の動物脳内における受容体局在解析等を共同研究により実施する。また、これまでに得られた新規受容体リガンドのin vivo評価を進め、化学修飾や製剤化の工夫によって持続的効果が期待できる薬剤の創製を目指す。

  • Research Products

    (17 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] A radiogallium-DOTA-based bivalent peptidic ligand targeting a chemokine receptor, CXCR4, for tumor imaging.2014

    • Author(s)
      Sano K, Masuda R, Hisada H, Oishi S, Shimokawa K, Ono M, Fujii N, Saji H, Mukai T.
    • Journal Title

      Bioorg. Med. Chem. Lett.

      Volume: 24 Pages: 1386-1388

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2014.01.031

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An optimized method of G-protein coupled receptor homology modeling: its application to the discovery of novel CXCR7 ligands.2013

    • Author(s)
      Yoshikawa Y, Oishi S, Kubo T, Tanahara N, Fujii N, Furuya T.
    • Journal Title

      J. Med. Chem.

      Volume: 56 Pages: 4236-4251

    • DOI

      10.1021/jm400307y

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chronic peripheral administration of kappa-opioid receptor antagonist advances puberty onset associated with acceleration of pulsatile luteinizing hormone secretion in female rats.2013

    • Author(s)
      Nakahara T, Uenoyama Y, Iwase A, Oishi S, Nakamura S, Minabe S, Watanabe Y, Deura C, Noguchi T, Fujii N, Kikkawa F, Maeda KI, Tsukamura H.
    • Journal Title

      J. Reprod. Dev.

      Volume: 59 Pages: 479-484

    • DOI

      10.1262/jrd.2013-046

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of full-length kisspeptin administration on follicular development in Japanese black beef cows.2013

    • Author(s)
      Naniwa Y, Nakatsukasa K, Setsuda S, Oishi S, Fujii N, Matsuda F, Uenoyama Y, Tsukamura H, Maeda KI, Ohkura S.
    • Journal Title

      J. Reprod. Dev.

      Volume: 59 Pages: 588-594

    • DOI

      10.1262/jrd.2013-064

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 光アフィニティープローブを利用したキスペプチン類の受容体結合残基の同定

    • Author(s)
      三須良介、大石真也、説田章平、野口太朗、金田雅仁、大野浩章、藤井信孝
    • Organizer
      第8回ケミカルバイオロジー学会年会
    • Place of Presentation
      東京医科歯科大学(東京都文京区)
  • [Presentation] Structure-activity Relationship Study of Tachykinin Peptides for Development of Novel Neurokinin-3 Receptor Selective Agonists

    • Author(s)
      Ryosuke Misu, Shinya Oishi, Taro Noguchi, Ai Yamada, Hiroaki Ohno, Fuko Matsuda, Satoshi Ohkura, Nobutaka Fujii
    • Organizer
      23rd American Peptide Symposium
    • Place of Presentation
      ヒルトンワイコロアホテル(米国、コナ市)
  • [Presentation] Development of Photoaffinity Probes for Characterization of the Receptor Binding Residues in Kisspeptins

    • Author(s)
      Shinya Oishi, Shohei Setsuda, Ryosuke Misua Taro Noguchi, Masato Kaneda, Hiroaki Ohno, Barry Evans, Jean-Marc Navenot, Stephen C. Peiper, Nobutaka Fujii
    • Organizer
      23rd American Peptide Symposium
    • Place of Presentation
      ヒルトンワイコロアホテル(米国、コナ市)
  • [Presentation] ウイルス変異に基づく抗HIV活性ペプチドのデザイン

    • Author(s)
      大石真也
    • Organizer
      生命分子機能研究会2013学術集会
    • Place of Presentation
      長浜バイオ大学(滋賀県長浜市)
    • Invited
  • [Presentation] Synthesis and functional characterization of fluorescent probes for GPR54

    • Author(s)
      Masato Kaneda, Ryosuke Misu, Shinya Oishi, Hiroaki Ohno, and Nobutaka Fujii
    • Organizer
      2nd Annual Conference ICBS2013
    • Place of Presentation
      京都大学芝蘭会館(京都府京都市)
  • [Presentation] Characterization of the Receptor Binding Residues of Kisspeptins by Using Photoaffinity Probes

    • Author(s)
      Ryosuke Misu, Shinya Oishi, Shohei Setsuda, Taro Noguchi, Masato Kaneda, Hiroaki Ohno, Barry Evans, Jean-Marc Navenot, Stephen C. Peiper, Nobutaka Fujii
    • Organizer
      2nd Annual Conference ICBS2013
    • Place of Presentation
      京都大学芝蘭会館(京都府京都市)
  • [Presentation] 生体機能の解明に向けたものづくり:生物活性環状ペプチドの設計と応用

    • Author(s)
      大石真也
    • Organizer
      第3回化学フェスタ
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • Invited
  • [Presentation] Design and synthesis of fluorescent probes for GPR54

    • Author(s)
      Masato Kaneda, Ryosuke Misu, Shinya Oishi, Hiroaki Ohno, and Nobutaka Fujii
    • Organizer
      4th Asia-Pacific International Peptide Symposium
    • Place of Presentation
      ホテル阪急エキスポパーク(大阪府吹田市)
  • [Presentation] Evaluation of Biological Stability of Neurokinin-3 Receptor Agonists for the Development of Novel Biostable Analogs

    • Author(s)
      Ryosuke Misu, Shinya Oishi, Taro Noguchi, Ai Yamada, Hiroaki Ohno, Fuko Matsuda, Satoshi Ohkura, Nobutaka Fujii
    • Organizer
      4th Asia-Pacific International Peptide Symposium
    • Place of Presentation
      ホテル阪急エキスポパーク(大阪府吹田市)
  • [Presentation] キスペプチン受容体に対する蛍光プローブの創製研究

    • Author(s)
      金田雅仁、大石真也、三須良介、大野浩章、藤井信孝
    • Organizer
      日本薬学会第134年会
    • Place of Presentation
      熊本大学黒髪キャンパス(熊本県熊本市)
  • [Remarks] 所属研究室ホームページ

    • URL

      http://www.pharm.kyoto-u.ac.jp//seizo/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 新規NK3受容体アゴニスト2013

    • Inventor(s)
      藤井信孝、大石真也、他
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人京都大学、独立行政法人農業生物資源研究所
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2013/078278
    • Filing Date
      2013-10-18
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 新規NK3受容体アゴニスト2013

    • Inventor(s)
      藤井信孝、大石真也、他
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人京都大学、独立行政法人農業生物資源研究所
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2013-253534
    • Filing Date
      2013-12-06

URL: 

Published: 2015-05-28  

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