生物現象を誘起する新規内因性分子作用機構

• 研究領域: 天然物ケミカルバイオロジー：分子標的と活性制御
• 研究課題/領域番号: 23102012
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 上田 実 東北大学, 理学研究科, 教授 (60265931)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 86,710千円 (直接経費: 66,700千円、間接経費: 20,010千円); 2015年度: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円); 2014年度: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円); 2013年度: 19,500千円 (直接経費: 15,000千円、間接経費: 4,500千円); 2012年度: 19,370千円 (直接経費: 14,900千円、間接経費: 4,470千円); 2011年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
• キーワード: 天然物リガンド / コロナチン / 立体異性体 / 天然物化学 / 植物科学 / ケミカルバイオロジー / ジャスモン酸グルコシド / 就眠運動 / イオンチャネル / 活性酸素 / ウワバゲニン / 天然物 / 標的同定 / 作用機構 / 天然物ケミカルバイオロジー / コンパクト分子プローブ / 標的タンパク質

研究成果の概要

特筆すべき成果としては、天然物リガンドの立体異性体が標的選択性のチューニングに有用であることを明らかにした点を挙げることができる。天然物リガンドは「鍵束」のように複数の標的タンパク質と結合する。いくつかの研究成果から、「鍵束」の分解や「親鍵」の構造修飾によって、その標的選択性と活性強度は劇的に変化することが分かってきた。天然物リガンドのもつこの「鍵束」のような複雑な性質は、それらのケミカルツールとしての利用を阻んできたが、一方で、その標的選択性を絞り込むことができれば、医薬品としての副作用低減や生物学ツールとしての有用性向上が期待できる。植物ホルモンミミック コロナチンを用いて、実例を示した。

研究成果

• [雑誌論文] A Novel Nuclear Receptor Ligand, Digoxigenin, is a Selective Antagonist of Liver-X-receptors (2017)
  • 著者名/発表者名: H. Oishi, Y. Takaoka, T. Nishimaki-Mogami, H. Saito, M. Ueda
  • 雑誌名: Chem. Lett. 巻: 46 号: 3 ページ: 313-314
  • DOI: 10.1246/cl.161071
  • NAID: 130005436551
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Dual function of coronatine as a bacterial virulence factor against plants: possible COI1 JAZ independent role (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Egoshi, Y. Takaoka, H. Saito, Y. Nukadzuka, K. Hayashi, Y. Ishimaru, H. Yamakoshi, K. Dodo, M. Sodeoka, M. Ueda
  • 雑誌名: RSC Adv. 巻: 6 号: 23 ページ: 19404-19412
  • DOI: 10.1039/c5ra20676f
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] ディビジョントピックス 天然物の標的選択性を立体異性体で制御する (2016)
  • 著者名/発表者名: 上田 実
  • 雑誌名: 化学と工業 巻: 69 ページ: 236-236
• [雑誌論文] 生物の謎に挑む天然物ケミカルバイオロジー (2016)
  • 著者名/発表者名: 上田 実
  • 雑誌名: 化学工業（特集 ケミカルバイオロジーの新展開） 巻: 67 ページ: 682-686
• [雑誌論文] The jasmonate-responsive GTR1 transporter is required for gibberellin-mediated stamen development in Arabidopsis (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Saito, T. Oikawa, S. Hamamoto, Y. Ishimaru, T. Utsumi, J. Chen, M. Kanamori, Y. Sasaki-Sekimoto, M. Shimojima, S. Masuda, Y. Kamiya, M. Seo, N. Uozumi, M. Ueda, H. Ohta, A
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 6 号: 1 ページ: 6095-6095
  • DOI: 10.1038/ncomms7095
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Functional importance of the sugar moiety of jasmonic acid glucoside for bioactivity and target affinity (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Ueda, G. Yang, Y. Nukadzuka, Y. Ishimaru, S. Tamura, Y. Manabe,
  • 雑誌名: Org. Biomol. Chem. 巻: 13 ページ: 55-58
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 〓probe and its efficiency in affinity labeling of a target protein for jasmonate (2013)
  • 著者名/発表者名: Tamura S, Inomata S, Ebine M, Genji T, Iwakura I, Mukai M, Shoji M, Sugai T, Ueda M
  • 雑誌名: Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 巻: 23 号: 1 ページ: 188-193
  • DOI: 10.1016/j.bmcl.2012.10.124
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication of Pure Nanodrugs of Podophyllotoxin Dimer and Their Anticancer Activity (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Ikuta, Y. Koseki, T. Murakami, M. Ueda, H. Oikawa, H. Kasai
  • 雑誌名: Chem. Lett. 巻: 48 号: 8 ページ: 900-901
  • DOI: 10.1246/cl.130224
  • NAID: 10031189289
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stereoselective construction of cis-decalin framework via radical domino cyclization (2013)
  • 著者名/発表者名: Eriko Suzuki, Minoru Ueda, Sigeru Ohba, Takeshi Sugai, Mitsuru Shoji
  • 雑誌名: Tetrahedron Letters 巻: 54 号: 12 ページ: 1589-1592
  • DOI: 10.1016/j.tetlet.2013.01.050
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stereoselective Construction of cis-Decalin Framework via Radical Domino Cyclization, (2013)
  • 著者名/発表者名: E. Suzuki, M. Ueda, S. Ohba, T. Sugai, M. Shoji
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett. 巻: 54 ページ: 1589-1592
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hybrid Stereoisomers of Compact Molecular Probes Based on Jasmonic Acid Glucoside: Syntheses and Biological Evaluations, (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Ueda, G. Yang, Y. Ishimaru, S. Tamura, T. Itabashi, K. Kiyota, S. Kuwahara, S. Inomata, M. Shoji, T. Sugai
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem., 巻: 20 ページ: 5832-5843
  • 査読あり
• [雑誌論文] Creation of Pure Nanodrugs and Their Anticancer Properties (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Kasai, T. Murakami, Y. Ikuta, Y. Koseki, K. Baba, H. Oikawa, H. Nakanishi, M. Okada, M. Shoji, M. Ueda, H. Imahori, M. Hashida
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed. 巻: 51 ページ: 10315-10318
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cassia obtusifolia MetE as a Cytosolic Target for Potassium Isolespedezate, a Leaf-Opening Factor of Cassia plants : Target Exploration by a Compact Molecular-Probe Strategy (2011)
  • 著者名/発表者名: Ueda, M.Manabe, Y.Otsuka, Y.Kanzawa, N.
  • 雑誌名: Chem Asian J 巻: 6 号: 12 ページ: 3286-97
  • DOI: 10.1002/asia.201100392
  • 査読あり
• [雑誌論文] The high-performance of 3XFLAG for target purification of bioactive metabolite : a tag combined with highly effective linker structure (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Ueda, Y.Manabe, M.Mukai
  • 雑誌名: Bioorg.Med.Chem.Lett. 巻: 21 号: 5 ページ: 1359-1362
  • DOI: 10.1016/j.bmcl.2011.01.038
  • 査読あり
• [雑誌論文] 12-Hydroxyjasmonic Acid Glucoside is a COI1-JAZs Independent Activator of Leaf Closing Movement in Samanea saman (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Nakamura, A.Mithofer, E.Kombrink, W.Boland, S.Hamamoto, N.Uozumi, K.Tohma, M.Ueda
  • 雑誌名: Plant Physiology 巻: 155 号: 3 ページ: 1226-1236
  • DOI: 10.1104/pp.110.168617
  • NAID: 130006997012
  • 査読あり
• [学会発表] 植物生理活性物質のケミカルバイオロジー (2016)
  • 著者名/発表者名: 上田 実
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
  • 発表場所: 仙台国際センター
  • 年月日: 2016-09-22
  • 招待講演
• [学会発表] Chemical Biology of Plant Natural Products (2016)
  • 著者名/発表者名: 上田 実
  • 学会等名: The First A3 Roundtable Meeting on Chemical Probe Research Hub
  • 発表場所: 福岡レオパレス
  • 年月日: 2016-09-22
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Chemical Biology of Coronatine; the effect on the guard cell (2015)
  • 著者名/発表者名: 上田 実
  • 学会等名: 第56回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東京農業大学
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
  • 招待講演
• [学会発表] 植物の生物現象を制御するジャスモン酸誘導体の新たな機能 (2014)
  • 著者名/発表者名: 上田 実
  • 学会等名: 第51回植物化学シンポジウム
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2014-11-22
  • 招待講演
• [学会発表] 天然植物毒素コロナチンの気孔 開口作用解明を目指した植物孔辺細胞の in vivo ラマンイメージング (2014)
  • 著者名/発表者名: 江越脩祐、山越博幸、どど孝介、岩下利基、石丸泰寛、袖岡幹子、上田実
  • 学会等名: 第56回天然有機化合物討論会
  • 発表場所: 高知・高知大学
  • 年月日: 2014-10-05
• [学会発表] 天然物化学から天然物ケミカルバイオロジーへ：植物及び動植物配糖体リガンドを例として (2014)
  • 著者名/発表者名: 上田 実
  • 学会等名: 神戸大学 学術講演会
  • 発表場所: 神戸大学(兵庫県・神戸市）
  • 招待講演
• [学会発表] "Glycosylation Switching"による天然物リガンドの活性制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 上田 実
  • 学会等名: 日本化学会第93春期年会
  • 発表場所: 立命館大学
  • 年月日: 2013-03-22
  • 招待講演
• [学会発表] 光親和性コンパクト分子プローブを用いた就眠物質結合タンパク質の検出と精製 (2013)
  • 著者名/発表者名: 重永 美由希、源治 尚久、楊 剛強、石丸 泰寛、上田 実
  • 学会等名: 新規素材探索研究会 第12回セミナー
  • 発表場所: 新横浜フジビューホテル（神奈川県・横浜市）
• [学会発表] Ｇｌｙｃｏｓｙｌａｔｉｏｎ ｒｅｇｕｌａｔｅｓ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｅｎｄｏｇｅｎｏｕｓ ｌｉｇａｎｄｓ (2013)
  • 著者名/発表者名: 上田 実
  • 学会等名: 天然物ケミカルバイオロジー第2回国際（第５回公開）シンポジウム
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • 招待講演
• [学会発表] 配糖体リガンドのケミカルバイオロジー (2013)
  • 著者名/発表者名: 上田 実
  • 学会等名: 天然物ケミカルバイオロジー第４回公開シンポジウム
  • 発表場所: つくば国際会議場（茨城県・つくば市
  • 招待講演
• [学会発表] 配糖体型天然物リガンドのケミカルバイオロジーに見る活性制御の新戦略 (2012)
  • 著者名/発表者名: 上田 実
  • 学会等名: 後期（秋期）有機合成化学講習会
  • 発表場所: 日本薬学会長井記念館
  • 年月日: 2012-11-20
  • 招待講演
• [学会発表] Chemical Biology of Glycoside Natural Products (2012)
  • 著者名/発表者名: 上田 実
  • 学会等名: The International Symposium on Chemical Biology of Natural Products
  • 発表場所: 沖縄
  • 年月日: 2012-07-09
  • 招待講演
• [学会発表] 「植物の運動」の化学生物学 (2012)
  • 著者名/発表者名: 上田 実
  • 学会等名: 第12回学習院大学生命科学シンポジウム
  • 発表場所: 学習院大学
  • 招待講演
• [学会発表] 配糖体型天然物リガンドのケミカルバイオロジーに見る活性制御の新戦略 (2012)
  • 著者名/発表者名: 上田 実
  • 学会等名: 2012年生命医薬情報学連合大会
  • 発表場所: 船橋タワーホール
  • 招待講演
• [学会発表] 天然物ケミカルバイオロジー：配糖体リガンドの新しい機能 (2012)
  • 著者名/発表者名: 上田 実
  • 学会等名: 早稲田大学FBT生物学・化学・情報科学融合のための戦略的先進理工学研究基盤の形成
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 招待講演
• [学会発表] 天然物ケミカルバイオロジー：生物現象と天然物リガンド (2012)
  • 著者名/発表者名: 上田 実
  • 学会等名: 名古屋大学IGERグリーン自然科学レクチャー
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 招待講演
• [学会発表] “Glycosylation Switching”: Glycosylation regulates mode-of-action of bioactive natural products (2012)
  • 著者名/発表者名: 上田 実
  • 学会等名: 3rd International Symposium on Creation of Functional Materials-Life Science and Materials
  • 発表場所: 筑波大学
  • 招待講演
• [学会発表] Chemical Biology of Naturally Occurring Glycosides: "Glycosylation Switching" (2012)
  • 著者名/発表者名: 上田 実
  • 学会等名: The International Symposium on Chemical Biology of Natural Products
  • 発表場所: 京都センチュリーホテル
  • 招待講演
• [学会発表] 生理活性グリコシドの天然物ケミカルバイオロジー (2011)
  • 著者名/発表者名: 上田実
  • 学会等名: 東北大学グローバルCOEシンポジウム
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2011-11-24
• [図書] A. Volkov eds. “Plant Electrophysiology Signaling and Responses” (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Ishimaru, S. Hamamoto, N. Uozumi, and M. Ueda
  • 出版者: Springer-Verlag
• [備考]
  • URL: http://chembiochem.jp/