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受容体チャネルの分子動態遷移を識別するアロステリック創薬に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K06945
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分48040:医化学関連
研究機関東京大学 (2020-2021)
国立研究開発法人産業技術総合研究所 (2018-2019)

研究代表者

久保 泰  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 特任研究員 (10178030)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードアロステリック / アセチルコリン受容体 / 進化工学 / 分子動態 / 遷移状態
研究成果の概要

生理活性ペプチド分子骨格を鋳型とするランダムペプチドライブラリから、神経系nAChRα7の様々な分子状態・コンフォメーションに対するペプチド性バインダーを試験管内分子進化技術によりに探索し候補ペプチドを取得した。次に、一分子動態計測および電気生理学計測により、これらのバインダーがnAChRのどの分子状態・コンフォメーションを認識し、受容体の機能制御に関わるかなどの特性解析を行った。本研究は、受容体やイオンチャネルなどを標的とする創薬で直面する副作用問題を回避する新たな創薬「アロステリック創薬」のプラットフォームを確立するための基盤となることが期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

現在進められている創薬研究の多くは、標的となるタンパク質の活性中心やリガンドポケットを狙う、所謂「オルソステリック創薬」が中心となっている。一方この方法では、リガンド結合領域を含む機能領域の配列や構造が類似するファミリータンパク質において広く作用することが多く、これに起因する副作用問題が重大な課題となっている。本研究では、タンパク質が生体機能を発揮する過程で分子がダイナミックに分子内運動をすることに着目し、その遷移状態を特異的に認識するペプチドを創製することにより、従来の問題を回避する新たな創薬「アロステリック創薬」のプラットフォームを確立するための基盤となる。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 4件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Living-Cell Diffracted X-ray Tracking Analysis Confirmed Internal Salt Bridge Is Critical for Ligand-Induced Twisting Motion of Serotonin Receptors2021

    • 著者名/発表者名
      Mio Kazuhiro、Fujimura Shoko、Ishihara Masaki、Kuramochi Masahiro、Sekiguchi Hiroshi、Kubo Tai、Sasaki Yuji C.
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 号: 10 ページ: 5285-5285

    • DOI

      10.3390/ijms22105285

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] X-ray-based living-cell motion analysis of individual serotonin receptors2020

    • 著者名/発表者名
      Mio Kazuhiro、Ishihara Masaki、Fujimura Shoko、Sasaki Daisuke、Nozawa Shunsuke、Ichiyanagi Kohei、Fukaya Ryo、Adachi Shin-ichi、Kuramochi Masahiro、Sekiguchi Hiroshi、Kubo Tai、Sasaki Yuji C.
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 529 号: 2 ページ: 306-313

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.05.200

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Agonist and Antagonist-Diverted Twisting Motions of a Single TRPV1 Channel2020

    • 著者名/発表者名
      Fujimura Shoko、Mio Kazuhiro、Kuramochi Masahiro、Sekiguchi Hiroshi、Ikezaki Keigo、Mio Muneyo、Hengphasatporn Kowit、Shigeta Yasuteru、Kubo Tai、Sasaki Yuji C.
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry B

      巻: 124 号: 51 ページ: 11617-11624

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.0c08250

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] cDNA Display of Disulfide-containing Peptide Library and in vitro Evolution2020

    • 著者名/発表者名
      Kubo, T., & Naimuddin, M.
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 2070 ページ: 57-67

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-9853-1_4

    • ISBN
      9781493998524, 9781493998531
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 量子プローブを用いたタンパク質内部運動計測と電子顕微鏡構造解析の融合をめざして2019

    • 著者名/発表者名
      Mio, K.,Fujimura, A.,Kuramochi, M.,Ishihara, M.,Honda, M.,Kubo, T.,Sekiguchi, H.,Sasaki, Y.C.
    • 雑誌名

      日本農薬学会誌

      巻: 44 号: 2 ページ: 210-215

    • DOI

      10.1584/jpestics.W19-40

    • NAID

      130007843643

    • ISSN
      2187-0365, 2187-8692
    • 年月日
      2019-08-20
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] cDNA Display of Disulfide-containing Peptide Library and in vitro Evolution2019

    • 著者名/発表者名
      Kubo, T., & Naimuddin, M
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Diffracted X-ray blinking tracks single protein motions2018

    • 著者名/発表者名
      Sekiguchi, H., Kuramochi, M., Ikesaki, K., Okamura, Y., Yoshimura, K., Matsubara, K., Chang, J. W., Ohta, N., Kubo, T., Mio, K., Suzuki, Y., Chavas, L. M., & Sasaki, Y.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 1709-1709

    • DOI

      10.1038/s41598-018-35468-3

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ANTAGONIST-INDUCED CLOCKWISE ROTATION IN THE TRPV12019

    • 著者名/発表者名
      Shoko Fujimura, Kazuhiro Mio, Masahiro Kuramochi, Hiroshi Sekiguchi, Muneyo Mio, Tai Kubo, Yuji C. Sasaki
    • 学会等名
      63rd annual meeting Biophysical Society (BPS19)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] TRPV1 チャネルの 1 分子内回転動態の決定 Rotational Motions of Single TRPV1 Channel upon Gating2019

    • 著者名/発表者名
      三尾 和弘、藤村 章子、倉持 昌弘、関口 博史、三尾 宗代、久保 泰、佐々木 裕次
    • 学会等名
      第19回日本蛋白質科学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Screening and characterization of allosteric modulators for nAChR α7 from structurally constrained pept ide librarie2018

    • 著者名/発表者名
      久保 泰、伊藤 弘幸、大橋 澄子、齋藤 光義
    • 学会等名
      10th International Peptide Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Rotational Brownian Motion of TRPV1 Channel observed by Synchrotron Diffracted X-ray Tracking and Labora tory X-ray blinking analysi2018

    • 著者名/発表者名
      三尾 和弘、倉持 昌弘、松原賢、池﨑 圭吾、関口 博史、三尾 宗代、久保 泰、佐々木 裕次
    • 学会等名
      62th Annual Meeting Biophysical Society
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] X線1分子追跡法によるTRPV1チャネルの3次元運動2018

    • 著者名/発表者名
      藤村 章子、三尾 和弘、倉持 昌弘、関口博史、池﨑 圭吾、三尾 宗代、久保 泰、佐々木 裕次
    • 学会等名
      第27回 日本バイオイメージング学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 3D motion of TRPV1 cation channel depicted by diffracted X-ray tracking method2018

    • 著者名/発表者名
      藤村 章子、三尾 和弘、倉 持 昌弘、関口博史、池﨑 圭吾、三尾 宗代、久保 泰、佐々木 裕次
    • 学会等名
      日本生物物理 学会第56回年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [産業財産権] 生理活性を持つ中分子の薬物動態を改善する方法、薬物動態の改善を利用した中分子ライブラリの製造法2019

    • 発明者名
      竹内恒、夏目徹、久保泰
    • 権利者名
      産業技術総合研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 核酸リンカー2018

    • 発明者名
      久保泰、M.ナイムディン
    • 権利者名
      産業技術総合研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 取得年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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