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ポリアミンによるグルタミン酸受容体活性の制御機構

研究課題

研究課題/領域番号 09044259
研究種目

国際学術研究

配分区分補助金
応募区分共同研究
研究分野 生物系薬学
研究機関千葉大学

研究代表者

五十嵐 一衛  千葉大学, 薬学部, 教授 (60089597)

研究分担者 WILLIAMS Kei  ペンシルバニア大学, 医学部, 準教授
柏木 敬子  千葉大学, 薬学部, 助手 (80169424)
柿沼 喜己  千葉大学, 薬学部, 助教授 (80134394)
KEITH Willia  ペンシルバニア大学, 医学部, 助教授
研究期間 (年度) 1997 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
4,300千円 (直接経費: 4,300千円)
1998年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1997年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
キーワードポリアミン / スペルミン / NMDA受容体 / 結合部位 / 部位突然変異 / Mg^<2+> / アミノグリコシド / チャネルブロッカー / 活性調節 / アンタゴニスト
研究概要

1. ポリアミン、特にスペルミンはNMDA受容体活性を脱分極時に促進し、過分極時に阻害(チャネルブロック)し、NMDA受容体の機能をより効果的にする。これまでに私達はポリアミン輸送系の基質結合蛋白質とのアミノ酸配列のホモロジー解析より、スペルミンによる活性促進にはNR1_AのGlu342、Trp608、Trp611、Asn616、Tyr647、Asp669が関与していることを報告してきたが、今回はN末端に存在するGlu181とGlu185が促進に関与していることを明らかにした。
2. NMDA受容体はNRlとNR2のへテロオリゴマーである。Mg^<2+>はポリアミンと同様にNMDA受容体に対して過分極時にチャネルブロック作用を有する。このMg^<2+>と相互作用するアミノ酸残基としてNR1_AとNR2BのN616が同定されていたが、更にNR2BのW607がMg^<2+>と相互作用をしているアミノ酸残基であることを明らかにした。
3. ストレプトマイシンを始めとするアミノグリコシド系抗生物質は難聴を引き起こすため、その使用が制限されている。本研究では、このアミノグリコシド系抗生物質がNMDA受容体上のポリアミン結合部位に結合し、NMDA受容体を活性化して蝸牛神経を破壊するために難聴が起こることを明らかにした。
4. ポリアミン誘導体を脳機能改善薬として開発するため、チャネルブロック作用のみを有する誘導体を探索した。その結果、ダンシルスペルミン及びトリベンジルスペルミジンが活性促進作用を持たず、チャネルブロック作用のみを有することを明らかにした。

報告書

(3件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] K.Igarashi et al.: "Molecular mechanism of polyamine stimulation of the synthesis of oligopeptide binding protein." J. Biol. Chem.272. 4058-4064 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Chao et al.: "N^1-Dansyl-spermine and N^1- (n-octanesulfonyl) -spermine, novel glutamate receptor antagonisits : block and permeation of N-methyl-D-aspartate receptors." Mol. Pharmacol.51. 861-871 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kashiwagi et al.: "Block and modulation of N-methyl-D-aspartate receptors by polyamines and protons : Role of amino acid residues in the transmembrane and pore-forming regions of NR1 and NR2 subunits." Mol. Pharmacol.52. 701-703 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Igarashi et al.: "Benzyl-polyamines : Novel, potent N-methyl-D-aspartate receptor antagonists." J. Pharmacol. Exp. Ther.283. 533-540 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Williams et al.: "The selectivity filter of the N-methyl-D-aspartate receptor : A tryptophan residue controls block and permeation of M^<2+>" Mol. Pharmacol.53. 933-941 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.Meksuriyen et al.: "Formation of a complex containing ATP, M^<2+> and spermine : structural evidence and biological significance." J. Biol. Chem.273. 30939-30944 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Igarashi et al.: "Molecular mechanism of polyamine stimulation of the synthesis of oligopeptide binding protein." J.Biol.Chem.272. 4058-4064 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Chao et al.: "N^1-Dansyl-spermine and N^1- (n-ontanesulfonyl) -spermine, novel glutamate receptor antagonists : block and permeation of N-methyl-D-aspartate receptors." Mol.Pharmacol.51. 861-871 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kashiwagi et al.: "Block and modulation of N-methyl-D-aspartate receptors by polyamines and protons : Role of amino acid residues in the transmembrane and pore-forming regions of NR1 and NR2 sububits." Mol.Pharmacol.52. 701-703 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Igarashi et al.: "Benzyl-polyamines : Novel, potent N-methyl-D-aspartate receptor antagoninsts." J.Pharmacol.Exp.Ther.283. 533-540 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Williams et al.: "The selectivity filter of the N-methyl-D-aspartate receptor : A tryptophan residue controls block and permeation of Mg^<2+>." Mol.Pharmacol.53. 993-941 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.Meksuriyen et al.: "Formation of a complex containing ATP,Mg^<2+> and spermine structural evidence and biological significance." J.Biol.Chem.273. 30939-30944 (1998)

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    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Nishimura et al.: "Structure and activity of mouse S-adenosylmethionine decarboxylase gene promoters and properties of the encoded protein." Biochem.J.332. 651-659 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] D.G.Vassylyev et al.: "Crystal structure and mutational analysis of the Escherichia coli putrescine receptor:structural basis for substrate specificity." J.Biol.Chem.273. 17604-17609 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] M.Shibata et al.: "Overexpression of S-adenosylmethionine decarboxylase(SAMDC)in early Xenopus embryos induces cell dissociation and inhibits transition from the blastula to gastrula stage." Int.J.Develop.Biol.42. 675-686 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kashiwagi et al.: "Relationship between spontaneous aminoglycoside resistance in Escherichia coli and a decrease in oligopeptide binding protein." J.Bacteriol.180. 5484-5488 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Williams et al.: "The selectivity filter of the N-methyl-D-aspartate receptor:A tryptophan residue controls block and permeation of Mg^<2+>." Mol.Pharmacol.53. 933-941 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] D.Meksuriyen et al.: "Formation of a complex containing ATP,Mg^<2+> and spermine:structural evidence and biological significance." J.Biol.Chem.273. 30939-30944 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K. Igarashi et al.: "Molecular mechanism of polyamines stimukation of the synthesis of oligopeptide binding protein." J. Biol. Chem.272. 4058-4064 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K. Kashiwagi et al.: "Excretion and uptake of putrescine by the PotE protein in Escherichia coli." J. Biol. Chem.272. 6318-6323 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] J. Chao et al.: "N^1-Dansylspermine and N^1-(n-octanesulfonyl)-spermine, novel glutamate receptor antagonists : Block and permeation of N-methyl-D-asparate receptors." Mol. Pharmacol.51. 861-871 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K. Kashiwagi et al.: "Block and modulation of N-methyl-D-aspartate receptors by polymines and protons : Role of amino acid residues in the transmembrane and pore-forming regions of NR1 and NR2 subunits." Mol. Pharmacol.52. 701-703 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K. Igarashi et al.: "benzyl-polyamines ; novel, potent N-methyl-D-aspartate receptor antagonisis." J. Pharmacol. Exp. Ther.283. 533-540 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T. Fukuchi-Shimogari et al.: "Malignant transformation by overproduction of translation initiation factor eIF4G." Cancer Res.57. 5041-5044 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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