計画研究
学術変革領域研究(B)
オピオイド受容体は複数の細胞内情報伝達(シグナル)経路を介してオピオイド薬の薬効や副作用に関わるが、薬理作用とシグナル経路の対応関係は不明な点が多い。本研究ではシグナル応答を網羅的に解析することにより、この対応関係を明らかにする。また、構造情報を元にした計算科学により、特定のシグナル経路を生み出す構造基盤を明らかにする。
本研究では、3つの主要なオピオイド受容体サブタイプ(δ、κ、μ)とそのバイアス型リガンド(特定のシグナル経路を選択的に活性化する作動薬)について、細胞内シグナル伝達の特徴を探索した。オピオイド受容体が直接結合するシグナル因子である3つのトランスデューサー(三量体Gタンパク質、アレスチン、GPCRキナーゼ)について、個々のトランスデューサのサブタイプの活性化を計測した。その結果、3つオピオイド受容体に共通するシグナル特性と、個別のシグナル特性を見出した。また、構造研究グループとの共同研究を通じて、バイアス型リガンドがシグナルの偏りを誘導するオピオイド受容体の構造基盤を解明した。
オピオイド受容体は鎮痛薬の重要な標的タンパク質であるが、副作用の機序は不明な点が多い。本研究を通じて、オピオイド受容体は、多様な細胞内シグナル伝達経路を誘導することを見出した。さらに、特定のシグナル伝達を誘導するバイアス型リガンドがオピオイド受容体を活性化する構造基盤を見出した。これらの研究成果は、薬効と副作用を切り分けたオピオイド受容体作動薬の合理的な開発論の構築に寄与する。
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