2013 Fiscal Year Annual Research Report
脳内D-セリン動態の解明と興奮神経毒性新規治療薬の開発
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25293059
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
森 寿 富山大学, 大学院医学薬学研究部(医学), 教授 (00239617)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
豊岡 尚樹 富山大学, 大学院理工学研究部(工学), 教授 (10217565)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | D-セリン / NMDA受容体 / 神経変性疾患 |
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| Research Abstract |
哺乳類脳内にはD-セリンが存在し、NMDA受容体の機能制御に関わっているが、脳内D-セリン動態には不明な点が多い。また、D-セリン合成酵素セリンラセマーゼ (SR) 遺伝子ノックアウト(KO)マウスは、神経変性疾患とてんかん発作モデルにおいて症状が軽減した。従って、SRは神経過剰興奮に伴う病態に対する新たな薬物標的と考えられる。これらの背景のもと、本研究では、神経細胞由来D-セリンの動態解析を行うとともに、SRを標的とした神経変性疾患や過剰興奮等の脳病態に対する新たな治療薬候補を開発することを目的とした。
本年度は、次の2つの研究を進めた。
１）脳内D-セリン動態の解明：神経細胞およびグリア細胞由来D-セリンの放出とその役割を明らかにするために、神経細胞特異的なD-セリントランスポーターAsc-1遺伝子のコンディショナルノックアウトベクターの構築を行い、完成した標的遺伝子組み換えベクターをマウス胚性幹(ES)細胞に導入して、相同組換えES細胞クローンを取得した。一方、アストロサイト特異的にD-セリンの分解酵素（D-serine dehydratase1;Dsd1）を発現させるトランスジェニック (Tg) ベクターの構築を進めた。得られたES細胞ならびにTgベクターを用いて、マウス系統の作製を進める。
２）SR新規阻害薬の開発：In silico スクリーニングを元に、SR活性阻害作用を示す新規阻害薬候補を有機合成し、従来知られているSR阻害薬のマロン酸より100倍以上活性の高い新規化合物等を見出した。この化合物の神経活動に与える影響を、神経活動モニターマウス（Arc-Luc Tg）を用いて評価し、経口投与によりNMDA受容体の活性を抑制する可能性を示唆する結果を得た。
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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
初年度に計画していた、新たなマウス系統作製のためのベクター構築、標的組み換えES細胞の取得、Tgベクターの構築が予定通り進展している。また、新規SR阻害薬候補のArc-Luc Tgマウスでの評価を進め、個体レベルで作用することを明らかにした。これらの研究結果より、本研究は概ね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初計画の予定通り、新たなマウス系統を樹立し、脳内D-セリン動態の解析を進める。また、SR阻害薬候補の神経変性疾患モデル等に対する評価を実施する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
当初計画していたTgベクターからのマウス作製が、計画より少し遅くなり、一部を次年度使用としたため。
使用額は、当初計画に必要な金額であるため、次年度に使用する予定である。
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Research Products
(7 results)
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[Journal Article] Localization of serine racemase and ist role in the skin2014
Author(s)
Inoue, R., Yoshihisa, Y., Tojo, Y., Okamura, C., Yoshida, Y., Kishimoto, J., Luan, X., Watanabe, M., Mizuguchi, M., Nabeshima, Y., Hamase, K., Matsunaga, K., Shimizu, T., Mori, H.
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Journal Title
Journal of Investigative Dermatology
Volume: in press
Pages: in press
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] 皮膚におけるセリンラセマーゼの発現および機能解析
Author(s)
井上蘭, 吉久陽子, 東條洋介, 岡村智恵子, 吉田雄三, 岸本治朗, Luan Xinghua, 渡辺雅彦, 水口峰之, 鍋島裕子, 浜瀬健司, 松永憲治, 清水忠道, 森寿
Organizer
第9回D-アミノ酸研究会学術講演会
Place of Presentation
大阪
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