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細胞表面の「生命装置」に作用する海洋天然物の探索

研究課題

研究課題/領域番号 15H04546
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 水圏生命科学
研究機関北海道大学

研究代表者

酒井 隆一  北海道大学, 水産科学研究院, 教授 (20265721)

研究分担者 東田 千尋  富山大学, 和漢医薬学総合研究所, 教授 (10272931)
及川 雅人  横浜市立大学, 生命ナノシステム科学研究科(八景キャンパス), 教授 (70273571)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2017年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2016年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2015年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
キーワード海綿 / ホヤ / 神経受容体 / 毒素 / タンパク質 / ペプチド / アルカロイド / 海洋天然物 / シナプス受容体 / グアニジンアルカロイド / トロンボポエチン / ペプチド毒 / サイトカイン / ドラッグデリバリ / ポリアミン / 膜透過 / 分子送達 / 糖鎖 / ビオプテリン / グルタミン酸受容体 / 生理活性 / 細胞内送達 / ドラッグデリバリー / 神経修復 / 生理活性物質 / 海洋生物 / 生理活性タンパク質 / 細胞膜
研究成果の概要

細胞膜表面に埋め込まれたイオンチャンネルや受容体、脂質、糖鎖等は細胞間の情報交換を担う窓口であり、多細胞生物の恒常性を維持する「生命装置」といえる.本研究では海洋生物の水溶性抽出物より、シナプス受容体であるセロトニン受容体、オピオイド受容体、グルタミン酸受容体等に作用する新規化合物を見出した。これに加え水溶性にもかかわらず細胞膜を透過して細胞内に侵入するペプチド毒、タンパク質毒そして低分子化合物を見出し、海洋生物の水溶性抽出物が優れた神経活性物質の探索源であるのみならず、細胞のバリアである生体膜を攻略する分子を含んでいることを示した.これらの分子は、薬物送達システムの開発に資する可能性が高い.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で得られた神経活性物質は、脳神経伝達の調整に重要な役割を持つセロトニン受容体やオピオイド受容体に作用する新規の化合物である.この知見は、受容体に作用するに必要な化学構造の情報を提供し、未知の神経機能の解明、さらには神経疾患治療薬の開発につながる.また、本研究で得られたタンパク質毒素は細胞表面から細胞内に侵入し、核まで到達する.このような機能をうまく生かすことで、薬物や遺伝子を核内に届ける技術の開発につながる.本研究の成果は海洋生物資源の高度利用をさらに推進する基盤を築くものである.

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 1件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 5件、 招待講演 4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Soritesidine, a Novel Proteinous Toxin from the Okinawan Marine Sponge Spongosorites sp.2019

    • 著者名/発表者名
      Sakai Ryuichi、Tanano Kota、Ono Takumi、Kitano Masaya、Iida Yusuke、Nakano Koji、Jimbo Mitsuru
    • 雑誌名

      Marine Drugs

      巻: 17 号: 4 ページ: 216-216

    • DOI

      10.3390/md17040216

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A novel sponge-derived protein thrombocorticin is a new agonist for thrombopoietin receptor2019

    • 著者名/発表者名
      Watari Hiromi、Nakajima Hiroya、Atsuumi Wataru、Nakamura Takanori、Nanya Takeshi、Ise Yuji、Sakai Ryuichi
    • 雑誌名

      Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology & Pharmacology

      巻: 221 ページ: 82-88

    • DOI

      10.1016/j.cbpc.2019.04.003

    • NAID

      120006864488

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An efficient enantiospecific synthesis of neuroactive glutamate analogues2019

    • 著者名/発表者名
      Shuntaro Tsukamoto, Hiyori Itagaki, Kenji Morokuma, Kei Miyako, Yuichi Ishikawa, Ryuichi Sakai, Masato Oikawa1
    • 雑誌名

      Heterocycles

      巻: 101

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] KB343, a Cyclic Tris-guanidine Alkaloid from Palauan Zoantharian Epizoanthus illoricatus2018

    • 著者名/発表者名
      Ken Matsumura, Tohru Taniguchi, James D. Reimer, Shuntaro Noguchi, Masaki J. Fujita, and Ryuichi Sakai
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 20 号: 10 ページ: 3039-3043

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.8b01069

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Studies on Aculeines: Synthetic Strategy to the Fully Protected Protoaculeine B, the N‐Terminal Amino Acid of Aculeine B2018

    • 著者名/発表者名
      塩﨑宏樹、宮原正義、大塚一憲、宮古圭、本田彬人、高崎祐一、高見澤聡、塚田秀行、石川裕一、酒井隆一、及川雅人
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 20 号: 11 ページ: 3403-3407

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.8b01331

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 海綿の長鎖ポリアミン2018

    • 著者名/発表者名
      酒井隆一、松永智子
    • 雑誌名

      ポリアミン

      巻: 5 ページ: 5-13

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Prins Reaction Using Trioxane for Trisubstituted, cis-Fused Hexahydro-2H-furo[3,2-b]pyran Derivative2018

    • 著者名/発表者名
      Oriel Hlokoane, Hiyori Itagaki, Manami Chiba, Taiki Noda, Yuichi Takasaki, Kei Miyako, Ryuichi Sakai, Yuichi Ishikawa,* and Masato Oikawa
    • 雑誌名

      Heterocycles

      巻: 96 号: 3 ページ: 453-460

    • DOI

      10.3987/com-17-13776

    • NAID

      40021512805

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Isolation, Amino Acid Sequences, and Plausible Functions of the Galacturonic Acid-Binding Egg Lectin of the Sea Hare Aplysia kurodai2017

    • 著者名/発表者名
      Motohashi, S., Jimbo, M., Naito, T., Suzuki, T., Sakai, R., Kamiya, H.
    • 雑誌名

      Marine drugs

      巻: 15 号: 6 ページ: 161-161

    • DOI

      10.3390/md15060161

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Crystal structure of octocoral lectin SLL-2 complexed with Forssman antigen tetrasaccharide2017

    • 著者名/発表者名
      Akiko Kita, Mitsuru Jimbo, Ryuichi Sakai, Yukio Morimoto, Ryota Takeuchi, Hiroshi Tanaka, Takashi Takahashi, Kunio Miki
    • 雑誌名

      Glycobiology

      巻: 27 号: 8 ページ: 696-700

    • DOI

      10.1093/glycob/cwx043

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two New Mycosporine-like Amino Acids LC-343 and Mycosporine-ethanolamine from the Micronesian Marine Sponge Lendenfeldia chondrodes2017

    • 著者名/発表者名
      Oda, Y., Zhang, Q., Matsunaga, S., Fujita, M. J., Sakai, R.
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 46 号: 8 ページ: 1272-1274

    • DOI

      10.1246/cl.170490

    • NAID

      130005906967

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] N-Methyl-β-carbolinium Salts and an N-Methylated 8-Oxoisoguanine as Acetylcholinesterase Inhibitors from a Solitary Ascidian, Cnemidocarpa irene2017

    • 著者名/発表者名
      Yohei Tadokoro, Teruaki Nishikawa, Taichi Ichimori, Satoko Matsunaga, Masaki J Fujita, Ryuichi Sakai
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 2 号: 3 ページ: 1074-1080

    • DOI

      10.1021/acsomega.7b00127

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Three-Component, Diastereoselective Prins-Ritter Reaction for cis-Fused 4-Amidotetrahydropyrans toward a Precursor for Possible Neuronal Receptor Ligands2016

    • 著者名/発表者名
      Manami Chiba, Yuichi Ishikawa, Ryuichi Sakai, and Masato Oikawa
    • 雑誌名

      ACS combnatorial science

      巻: 18 号: 7 ページ: 399-404

    • DOI

      10.1021/acscombsci.6b00046

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A monocyclic neodysiherbaine analog: Synthesis and evaluation2016

    • 著者名/発表者名
      Koichi Fukushima, Yuichi Ishikawa, Ryuichi Sakai, Masato Oikawa
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      巻: 21 号: 21 ページ: 5164-5167

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2016.09.074

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mellpaladines and dopargimine, novel neuroactive guanidine alkaloids from a Palauan Didemnidae tunicate2016

    • 著者名/発表者名
      Hajime Uchimasu, Ken Matsumura, Masashi Tsuda, Keiko Kumagai, Mai Akakabe, Masaki J Fujita, Ryuichi Sakai
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 72 号: 45 ページ: 7085-7193

    • DOI

      10.1016/j.tet.2016.09.051

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 海綿由来蛋白質ThCによるトロンボポエチン受容体の活性化機構2019

    • 著者名/発表者名
      辺浩美、中島寛弥、渥海航、酒井隆一
    • 学会等名
      平成31年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] パラオ産Epizoanthus illoricatusより得られた新規トリスグアニジンアルカロイドの構造と生理活性2018

    • 著者名/発表者名
      松村賢、谷口透、J. Reimer, 野口峻太朗、藤田雅紀、酒井隆一
    • 学会等名
      第60回天然有機化合物討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 細胞表面の「生命装置」に作用する水溶性海洋天然物の探索(低分子編)2018

    • 著者名/発表者名
      酒井隆一
    • 学会等名
      天然薬物の開発と応用シンポジウム講演要旨集 22nd 1‐4
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 単体ボヤCnemidocarpa ireneより得られた芳香族化合物の構造と機能2018

    • 著者名/発表者名
      宮古圭、保野洋子、品田哲郎、藤田雅紀、酒井隆一
    • 学会等名
      平成30年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 西表産Spongosorites属海綿由来の新規タンパク質毒素の作用機構2018

    • 著者名/発表者名
      飯田祐介、中野宏治、上田拓也、北野雅也、藤田雅紀、酒井隆一
    • 学会等名
      平成30年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] パラオ産Didemnidae科ホヤに含まれる新規神経活性物質グアニジンアルカロイドとその関連化合物に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      松村賢、内舛肇、藤田雅紀、酒井隆一、津田正史、熊谷慶子、赤壁麻衣
    • 学会等名
      日本水産学会春季大会
    • 発表場所
      東京海洋大学(東京都港区)
    • 年月日
      2017-03-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Bioactive metabolites from water-soluble marine extracts.2017

    • 著者名/発表者名
      Ryuichi Sakai
    • 学会等名
      American Society of Pharmacognosy
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A novel sponge-derived protein Thrombocorticin with thrombopoietin-like activity2017

    • 著者名/発表者名
      Hiromi Watari, Hiroya Nakajima, Wataru Atsuumi, Takanori Nakamura, Takeshi Nanya Masaki J Fujita, Ryuichi Sakai
    • 学会等名
      International Symposium: Fisheries Science for Future Generations
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Novel guanidine alkaloids from an aqueous extract of Palauan Epizoanthus sp2017

    • 著者名/発表者名
      Ken Matsumura, Masaki J Fujita, James Reimer, Ryuichi Sakai
    • 学会等名
      International Symposium: Fisheries Science for Future Generations
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Bioactive alkaloids from a solitary ascidian Cnemidocarpa irene2017

    • 著者名/発表者名
      Kei Miyako, Youhei Tadokoro, Taichi Ichimori, Masaki J Fujita, Ryuichi Sakai
    • 学会等名
      International Symposium: Fisheries Science for Future Generations
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 単体ボヤCnemidocarpa ireneに含まれる生理活性アルカロイドの探索2017

    • 著者名/発表者名
      宮古圭、田所洋平、市森大地、藤田雅紀、酒井隆一
    • 学会等名
      第59回天然有機化合物討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Soritesidine: A potent protein toxin from the marine sponge Spongosorites sp2016

    • 著者名/発表者名
      Ryuichi Sakai
    • 学会等名
      US-JAPAN symposium on marine natural products
    • 発表場所
      ハワイ大学癌研究所 米国 ホノルル市
    • 年月日
      2016-11-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 西表島産Spongosorites属海綿に含まれるタンパク質毒素の分離2016

    • 著者名/発表者名
      酒井隆一, 中野宏治, 上田拓也, 北野雅也, 小野 巧, 棚野豪太, 神保 充, 藤田雅紀
    • 学会等名
      平成28年度日本水産学会年会
    • 発表場所
      東京海洋大学、(東京都、港区)
    • 年月日
      2016-03-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 北海道産単体ボヤCnemidcarpa ireneに含まれる生理活性物質に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      田所洋平、酒井隆一、西川輝明、藤田雅紀
    • 学会等名
      平成28年度日本水産学会年会
    • 発表場所
      東京海洋大学 (東京都、港区)
    • 年月日
      2016-03-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] パラオ産 Didemnidae科ホヤ由来新規神経活性化合物群Mellpaladine類に関 する研究2015

    • 著者名/発表者名
      内升 肇、松村 賢、津田 正史、熊谷 慶子、赤壁 舞依、藤田雅紀、酒井隆一
    • 学会等名
      第57回天然有機化合物討論会
    • 発表場所
      神奈川県民ホール (神奈川県、横浜市)
    • 年月日
      2015-09-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 海綿毒素ソリテシジンの研究2015

    • 著者名/発表者名
      酒井隆一
    • 学会等名
      第62回トキシンシンポジウム
    • 発表場所
      エクシード合歓、賢島 (三重県、志摩市)
    • 年月日
      2015-07-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] 天然物の化学II(科学のとびら64): 自然からの贈り物2018

    • 著者名/発表者名
      酒井隆一 (上村大輔編)
    • 総ページ数
      192
    • 出版者
      東京化学同人
    • ISBN
      9784807915057
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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