新規CellKeyアッセイ法によるヘテロ二量体化受容体の特性解析ならびに薬物探索

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25860200
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: 須藤 結香 東京理科大学, 薬学部, 助教 (70646695)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: オピオイド / 二量体 / カンナビノイド / GPCR

Outline of Annual Research Achievements

現在、がん患者等の疼痛制御には主にオピオイド製剤が使用されているが、耐性形成などのために充分な鎮痛効果が得られない症例も多く、より効果的な鎮痛療法の開発が求められている。本研究は、オピオイド受容体をはじめとして現在その重要性が考えられている二量体化受容体の作用分子メカニズムを解明し、二量体化受容体特異的な鎮痛作用を持つ薬剤を探索することを目的とした。平成25年度は二量体化受容体特異的な薬効評価を行える新規アッセイ法、CellKeyシステムを用いて、ヒトμ、δ、κオピオイド受容体およびヒトCB1カンナビノイド受容体の単量体発現細胞株を作製し、評価の条件検討・最適化を行った。平成26年度は、二量体化受容体の中で最も研究が進んでいる。ヒトμ/δ二量体化受容体発現細胞株を作製し、CellKeyを用いアゴニスト処置による解析を行った。二量体化特異的薬物と報告されている薬剤の活性を解析したところ、単量体発現株と同様、二量体化受容体発現細胞においてもμ、δそれぞれのアゴニスト処置による活性を確認できた。しかしその後の詳細な解析により、単量体発現細胞で見られる波形を観察したのみで、単量体とは異なる二量体特異的反応を認めることはできなかった。そこで、耐性形成に重要な役割を果たしている受容体インターナリゼーション様式に注目し、二量体化受容体の特性を解析した。その結果、フェンタニル、オキシコドン以外のモルヒネのみが単量体受容体での反応とは異なり、二量体化受容体発現株において有意なインターナリゼーションを引き起こすことがわかった。以上の結果より、μ/δ二量体化受容体は単量体受容体と同様Gi/o蛋白質を介したシグナルを惹起すること、またCellkeyシステムをインターナリゼーションなど他の解析法と組み合わせることで、二量体化受容体の特性を解析できる可能性が示唆された。

Research Products

• [Journal Article] Chronological analysis of caloric restriction-induced alteration of fatty acid biosynthesis in white adipose tissue of rats. (2015)
  • Author(s): Naoyuki Okita, Takuro Tsuchiya, Mayumi Fukushima, Kaho Itakura, Keiko Yuguchi, Takumi Narita, Yukari Hashizume, Yuka Sudo, Takuya Chiba, Isao Shimokawa, Yoshikazu Higami,
  • Journal Title: EXPERIMENTAL GERONTOLOGY Volume: 63 Pages: 59-66
  • DOI: 10.1016/j.exger.2015.01.043.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Lidocaine preferentially inhibits the function of purinergic P2X7 receptors expressed in Xenopus oocytes. (2015)
  • Author(s): Okura D, Horishita T, Ueno S, Yanagihara N, Sudo Y, Uezono Y, Minami T, Kawasaki T, Sata T.
  • Journal Title: ANESTHESIA AND ANALGESIA Volume: 120 Pages: 597-605
  • DOI: 10.1213/ANE.0000000000000585.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Hydroxy-α sanshool induces colonic motor activity in rat proximal colon: a possible involvement of KCNK9. (2015)
  • Author(s): Kubota, K., Ohtake, N., Ohbuchi, K., Mase, A., Imamura, S., Sudo, Y., Miyano, K., Yamamoto, M., Kono, T., Uezono, Y.
  • Journal Title: Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol, Volume: 308 Pages: G579-G590
  • DOI: 10.1152/ajpgi.00114.2014.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] History of the G protein-coupled receptor (GPCR) assays from traditional to a state-of-the-art biosensor assay. (2014)
  • Author(s): Kanako Miyano, Yuka Sudo, Akinobu Yokoyama, Kazue Hisaoka-Nakashima, Norimitsu Morioka, Minoru Takebayashi, Yoshihiro Nakata, Yoshikazu Higami, Yasuhito Uezono
  • Journal Title: JOURNAL OF PHARMACOLOGICAL SCIENCES Volume: 126 Pages: 302-309
  • DOI: 10.1254/jphs.14R13CP.
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] mu-Opioid receptor activation by tramadol and O-desmethyltramadol (M1). (2014)
  • Author(s): Kouichiro Minami, Yuka Sudo, Kanako Miyano, Robert S. Murphy, Yasuhito Uezono
  • Journal Title: Journal of Anesthesia Volume: 未定 Pages: 未定
  • DOI: 10.1007/s00540-014-1946-z
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Hydroxy-α-sanshool enhances colonic rhythmic propulsive motor activity and ameliorates postoperative delayed defecation in rat. (2015)
  • Author(s): Kono, T., Kubota, K., Ohbuchi, K., Mase, A., Sudo, Y., Miyano, K., Yamamoto, M., Uezono, Y.
  • Organizer: Digestive Disease Week 2015
  • Place of Presentation: Washington, DC, USA
  • Year and Date: 2015-05-04 – 2015-05-06
• [Presentation] Cellular dielectric spectroscopyを用いた新たなGタンパク質共役型受容体活性評価. (2015)
  • Author(s): 宮野加奈子、須藤結香、横山明信、西村瞳、川合田恵美、佐藤汐莉、根本悦子、中島一恵、竹林実、森岡徳光、白石成二、樋上賀一、藤井秀明、仲田義啓、上園保仁.
  • Organizer: 第88回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場（名古屋）
  • Year and Date: 2015-03-18 – 2015-03-20
• [Presentation] 種々のGPCR可視化テクノロジーを用いたGPCR細胞内動態アッセイ. (2015)
  • Author(s): 須藤結香、横山明信、宮野加奈子、長瀬隆弘、西村瞳、白石成二、上園保仁、樋上賀一.
  • Organizer: 第88回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場（名古屋）
  • Year and Date: 2015-03-18 – 2015-03-20
• [Presentation] カロリー制限による抗老化・寿命延長効果にSrebp-1が及ぼす影響 (2014)
  • Author(s): 成田匠、藤井波木、須藤結香、沖田直之、樋上賀一
  • Organizer: 第14回日本ミトコンドリア学会年会
  • Place of Presentation: 九州大学 百年講堂（福岡市）
  • Year and Date: 2014-12-03 – 2014-12-03
• [Presentation] pH感受性リガンドによる受容体インターナリゼーションアッセイ法の確立及び同法を用いた各医療用麻薬の解析. (2014)
  • Author(s): 横山明信、宮野加奈子、須藤結香、西村瞳、山川央、長瀬隆弘、白石成二、樋上賀一、上園保仁.
  • Organizer: 第67回日本薬理学会西南部会
  • Place of Presentation: 産業医科大学ラマツィーニホール（北九州）
  • Year and Date: 2014-11-23 – 2014-11-23
• [Presentation] オピオイド受容体作動薬の新規スクリーニング法の確立及び同法を用いたδオピオイド受容体作動薬の探索. (2014)
  • Author(s): 横山明信、須藤結香、宮野加奈子、白石成二、平山重人、林田康平、藤井秀明、長瀬博、樋上賀一、上園保仁.
  • Organizer: 第7回トランスポーター研究会九州部会
  • Place of Presentation: 産業医科大学ラマツィーニホール（北九州）
  • Year and Date: 2014-11-12 – 2014-11-12
• [Presentation] 肥大化した脂肪細胞のオートファジーにおけるリソソーム機能障害 (2014)
  • Author(s): 水之江雄平、須藤結香、沖田直之、樋上賀一
  • Organizer: 第8回オートファジー研究会
  • Place of Presentation: シャトレーゼ ガトーキングダム サッポロ （札幌市）
  • Year and Date: 2014-11-09 – 2014-11-12
• [Presentation] カロリー制限におけるSrebp1cを介したde novo 脂肪酸合成とミトコンドリアバイオジェネシス、酸化ストレスの関連 (2014)
  • Author(s): 沖田 直之、成田 匠、藤井 波木、須藤 結香、 樋上 賀一
  • Organizer: 第36回日本基礎老化学会シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京都健康長寿医療センター研究所（東京）
  • Year and Date: 2014-10-26 – 2014-10-26
• [Presentation] 各種オピオイド製剤の薬理学的特性の解明 μオピオイド受容体安定発現細胞を用いたin vitro研究－ (2014)
  • Author(s): 横山明信、宮野加奈子、須藤結香、西村瞳、川合田恵美、佐藤汐莉、根本悦子、平山重人、藤井秀明、山川央、長瀬隆弘、白石成二、樋上賀一、上園保仁.
  • Organizer: 第131回日本薬理学会関東部会
  • Place of Presentation: 横浜市立大学福浦キャンパス（横浜）
  • Year and Date: 2014-10-11 – 2014-10-11
• [Presentation] アディポネクチン受容体シグナルアッセイ法確立と新規受容体アゴニストの開発 (2014)
  • Author(s): 西村瞳、宮野加奈子、横山明信、山川央、須藤結香、白石成二、長瀬隆弘、樋上賀一、上園保仁
  • Organizer: 日本肥満学会・第１９回アディポサイエンス・シンポジウム
  • Place of Presentation: 千里ライフサイエンスセンター（大阪）
  • Year and Date: 2014-08-23
• [Presentation] Inhibition of autophagy by fatty acids in hepatocyte. (2014)
  • Author(s): NEGISHI Arisa, MIZUNOE Yuhei, SUDO Yuka, HIGAMI Yoshikazu
  • Organizer: 第37回基礎老化学会
  • Place of Presentation: あいち健康プラザ（愛知県知多郡）
  • Year and Date: 2014-06-26 – 2014-06-27
• [Presentation] Lipid metabolism in cancer cachexia and caloric restriction inadipose tissue, effects of Rikkunshito (2014)
  • Author(s): MIYAKAWA Ryota, SUDO Yuka, OTUKA Hiroki, GOTO Akihumi, KASHIWASE Yohei, UEZONO Yasuhito, HIGAMI Yoshikazu.
  • Organizer: 第37回基礎老化学会
  • Place of Presentation: あいち健康プラザ（愛知県知多郡）
  • Year and Date: 2014-06-26 – 2014-06-27
• [Presentation] ROS-ASSOCIATED LYSOSOMAL DYSFUNCTION IMPAIREDS AUTOPHAGY FLUX AND ADPOKINE PROFILE IN ADIPOCYTES (2014)
  • Author(s): Yuhei Mizunoe, Yuka Sudo, Naoyuki Okita and Yoshikazu Higami
  • Organizer: 2014 Spring Conference of the Korean Society for Gerontology and The 13th Kprea-Japan Gerontologist Joint Meeting
  • Place of Presentation: 韓国・済州島・Nugavillage, Jeju Island
  • Year and Date: 2014-06-19 – 2014-06-21
  • Invited