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機能性グルタミン酸トランスポーターブロッカーの開発

研究課題

研究課題/領域番号 13680681
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物有機科学
研究機関(財)サントリー生物有機科学研究所

研究代表者

島本 啓子  (財)サントリー生物有機科学研究所, 研究員 (70235638)

研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
2003年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2002年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2001年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
キーワードグルタミン酸トランスポーター / ブロッカー / 高親和性リガンド / ベンジルオキシアスパラギン酸 / アフィニティカラムリガンド / グルタミン酸受容体 / サブタイプ選択性 / ケージド化合物 / クマリン誘導体 / 合成
研究概要

グルタミン酸トランスポーターは神経終末やグリア細胞に存在し、シナプス間隙のグルタミン酸濃度を常に低濃度に維持する役割を担っている。我々はアフィニティカラムやトランスポーターの可視化実験に利用できる機能性リガンド創成を目的として研究を行った。その結果、高親和性ブロッカーとして(X-BzA-TBOAs)を見出し、その生物活性を詳細に検討することができた。中でも(2S,3S)-3-{3-[4-(trifluoromethyl)benzoylamino]-benzyloxy}aspartate(TFB-TBOA)が最も強いラベル化グルタミン酸取り込み阻害能を示した。COS-1細胞に一過性発現させたEAAT1,EAAT2,EAAT3に対するTFB-TBOAの取り込み阻害のIC_<50>値は、各々22nM,17nM,300nMであり、L-TBOA(33μM,6.2μM,15μM)に比べて、大きく親和性が向上している。アフリカツメガエル卵母細胞に発現させた各サブタイプでの電気生理学的解析により、TFB-TBOAは全てのサブタイプに対してブロッカーとして働くことがわかったが、他のサブタイプに比べてEAAT3に対する阻害は比較的弱かった。タンパクとの強い結合を反映してか、EAAT1に対するTFB-TBOAの阻害効果は30分以上も持続した。グルタミン酸受容体を始めとする各種受容体への作用も検討したが、他に顕著な活性を示す系はなく、TFB-TBOAはEAATに非常に選択的であることが確認できた。特にTBOAで見られた弱いNMDA受容体結合活性が消失したことは、複雑な生物標本での解析を明快にするものである。そこで、TFB-TBOAをマウスに脳内投与したところ、グルタミン酸の蓄積によるものと考えられる強い痙攣を誘発した。TFB-TBOAのみならずX-BzA-TBOA類はいずれも同様の強い活性をもつことから、現在、光親和性ラベル化や放射性ラベル化に向けた取り組みを行っている。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (43件)

  • [文献書誌] J-Y.Chatton: "Effects of glial glutamate transporter inhibitors on intracellular Na^+ in mouse astrocytes."Brain Res.. 893. 46-52 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Minami: "Characterization of glutamatergic system for induction and maintenance of allodynia."Brain Res.. 895. 178-185 (2001)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Waagepetersen: "Comparison of effects of DL-threo-β-benzyloxyaspartate(DL-TBOA) and L-trane-pyrrolidine-2,4-dicarboxylate(t-2,4-PDC) on uptake and release of [^3H]D-aspartate in astrocytes and glutamatergic neurons."Neurochem.Res.. 26. 661-666 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Shigeri: "Effects of threo-β-hydroxyaspartate derivatives on excitatory amino acid transporters(EAAT4 and EAAT5)."J.Neurochem.. 79. 297-302 (2001)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] C.Anderson: "Differing effects of substrates and non-transport inhibitors on glutamate uptake reversal"J.Neurochem.. 79. 1207-1216 (2001)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] B.H.Leighton: "A Hydrophobic Domain in Glutamate Transporters Forms an Extracellular Helix Associated with the Permeation Pathway for Substrates."J.Biol.Chem.. 277. 29847-29855 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Izumi: "Glutamate Transporters and Retinal Excitotoxicity"Glia. 39. 58-68 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Takaoka: "Synthesis and photoreactivity of caged blockers for glutamate transporters"Bioorg.Med.Chem.Lett.. 13. 965-970 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Muratani: "Functional characterization of prostaglandin F_<2α> receptor in the spinal cord for tactile pain(allodynia)"J.Neurochem.. 86. 374-382 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Adachi: "L-glutamate in the extracellular space regulates endogenous D-aspartate homeostasis in rat pheochromocytoma MPTI cells"Arch.Biochem.Biophys.. 424. 89-96 (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Shimamoto: "Characterization of novel L-threo-β-benzyloxyaspartate derivatives, potent blockers of the glutamate transporters."Mol.Pharmacol.. 65. 1008-1015 (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Takaoka: "Synthesis of carbamate-type caged derivatives of a novel glutamate transporter blocker"Bioorg.Med.Chem.. 12. 3687-3694 (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Chatton, J-Y.et al.: "Effects of glial glutamate transporter inhibitors on intracellular Na^+ in mouse astrocytes."Brain Res.. 893. 46-52 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Minami, T.et al.: "Characterization of glutamatergic system for induction and maintenance of allodynia."Brain Res.. 895. 178-185 (2001)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Waagepetersen, H.S.et al.: "Comparison of effects of DL-threo-β-benzyloxyaspartate (DL-TBOA) and L-trans-pyrtolidine-2,4-dicarboxylate(t-2,4-PDC) on uptake and release of [^3H]D-aspartate in astrocytes and glutamatergic neurons."Neurochem.Res.. 26. 661-666 (2001)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigeri, Y.et al.: "Effects of threo-β-hydroxyaspartate derivatives on excitatory amino acid transporters (EAAT4 and EAAT5)."J.Neurochem.. 79. 297-302 (2001)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Anderson, C.et al.: "Differing effects of substrates and non-transport inhibitors on glutamate uptake reversal."J.Neurochem.. 79. 1207-1216 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Leighton, B.H.et al.: "A Hydrophobic Domain in Glutamate Transporters Forms an Extracellular Helix Associated with the Permeation Pathway for Substrates."J.Biol.Chem.. 277. 29847-29855 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Izumi, Y.et al.: "Glutamate Transporters and Retinal Excitotoxicity."Glia. 39. 58-68 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takaoka, K. et al.: "Synthesis and photoreactivity of caged blocker for glutamate transporters."Bioorg.Med.Chem.Lett.. 13. 965-970 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Muratani, T. et al.: "Functional characterization of prostaglandin F_<2α> receptor in the Spinal cord for tactile pain (allodynia)."J.Neurohem.. 86. 374-382 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Adachi, M.et al.: "L-Glutamate in the extracellular space regulates endogenous D-aspartate homeostasis in rat pheochromocytoma MPT1 cells."Arch.Biochem Biophys.. 424. 89-96 (2004)

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    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimamoto, K.et al.: "Characterization of novel L-threo-β-benzyloxyaspartate derivatives, potent blockers of the glutamate transporters."Mol.Pharmacol.. 65. 1008-1015 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takaoka, K.et al.: "Synthesis of carbamate-type caged derivatives of novel glutamate transporter blocker"Bioorg.Med.Chem.. 12. 3687-3694 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Takaoka: "Synthesis and photoreactivity of caged blockers for glutamate transporters"Bioorg.Med.Chem.Lett.. 13. 965-970 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ohfune: "Stereocontrolled synthesis of a potent agonist of group II metabotropic glutamate receptors, (+)-LY354740, and its related derivatives"Tetrahedron Lett.. 44. 5431-5434 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] R.Sakai: "Isolation of N-methyl-D-aspartic acid-type glutaniate receptor ligands from Micronesian sponges"J.Nat.Prod.. 66. 784-787 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Muratani: "Functional characterization of prostaglandin F2a receptor in the spinal cord for tactile pain (allodynia)"J.Neurochem.. 86. 374-382 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] R.Sakai: "Novel Betains from a Micronesian sponges Dysidea herbacea"J.Org.Chem.. 69. 1180-1185 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Adachi: "L-glutamate in the extracellular space regulates endogenous D-aspartate homeostasis in rat pheochromocytoma MPT1 cells"Arch.Biochem.Biophys.. 424. 89-96 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Shimamoto: "Characterization of novel L-threo-b-benzyloxyaspartate derivatives, potent blockers of the glutamate transporters"Mol.Pharmacol.. 65. 1008-1015 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Takaoka: "Synthesis of Carbamate-type Caged Derivatives of a Novel Glutamate Transporter Blocker"Bioorg.Med.Chem.. (in press).

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Shigeri: "Molecular pharmacology of glutamate transporters, EAATs and VGLUTs"Brain Res.Rev.. (in press).

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 茂里 康: "興奮性神経伝達物質グルタミン酸トランスポーターの制御分子開発と機能解析"生化学. 75. 288-292 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 茂里 康: "グルタミン酸トランスポーターの薬理学"日薬理誌. 122. 253-264 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Izumi, Y.: "Glutamate Transporters and Retinal Excitotoxicity"Glia. 39. 58-68 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Leighton, B.H: "A Hydrophobic Domain in Glutamate Transporters Forms an Extracellular Helix Associated with the Permeation Pathway for Substrates"J. Biol. Chem.. 277. 29847-29855 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Sakai, R: "Pharmacological properties of the potent epileptogenic amino acid Dysiherbaine, a novel glutamate receptor agonist isolated from The marine sponge Dysidea herbacea"J.Pharmacol.Exp.Ther.. 296. 655-663 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Chatton, J-Y: "Effects of glial glutamate transporter inhibitors on intracellular Na^+ in mouse astrocytes"Brain Res.. 893. 46-52 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Minami, T: "Characterization of glutamatergic system for induction and maintenance of allodynia"Brain Res. 895. 178-185 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Waagepetersen, H.S.: "Comparison of effects of DL-threo-β-benzyloxyaspartate (DL-TBOA)and L-trans-pyrrolidine-2,4-dicarboxylate(t-2,4-PDC)on uptake and release of [_3H]D-aspartate in astrocytes and glutamatergic neurons"Neurochem.Res.. 26. 661-666 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Shigeri, Y: "Effects of thereo-β-hydroxyaspartate derivatives on excitatory amino acid transporters (EAAT4 and EAAT5)"J.Neurochem.. 79. 297-302 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Anderson, C.M.: "Differing effects of substrates and non-transport inhibitors on glutamate uptake reversal"J.Neurochem.. 79. 1207-1216 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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