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光により覚醒を制御する分子ツールの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K14352
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分37030:ケミカルバイオロジー関連
研究機関筑波大学

研究代表者

斉藤 毅  筑波大学, 国際統合睡眠医科学研究機構, 助教 (80609933)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードオレキシン / 光ケージド薬物 / 睡眠覚醒 / 光反応 / 作動薬 / ケージド化合物 / ケミカルバイオロジー / 神経科学 / 脳・神経 / 有機合成化学
研究成果の概要

睡眠覚醒を制御するオレキシン受容体を、外部刺激、特に光により選択的に活性化する分子ツールの開発を行った。薬物に光応答性を付与する方法として、光により共有結合開裂を引き起こすことのできる光ケージング法を採用した。独自に開発したOX2R作動薬を含む薬物候補の構造活性相関研究から、光ケージング基を導入する薬物、修飾部位を決定した。同定した修飾部位に光ケージング基を連結することでOX2R活性をマスクした光応答性OX2R作動薬を合成した。合成した分子を用いて光照射実験を行ったところ、光照射によりOX2R作動薬が放出されることが明らかになり、電気生理学実験においてもOX2R活性化に由来する変化を確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

私たちが睡眠から覚醒に移行する際、どういう分子メカニズムで起きているのか、まだ誰も明らかにしていない。この謎をひもとくためには、覚醒の誘導、維持に重要な役割を果たすオレキシン受容体の機能を時空間解像度高く正確に制御する必要がある。本研究成果は、光という外部刺激によりオレキシン受容体の機能のみを時空間選択的に制御する分子の実現可能性を示すものである。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Essential structure of orexin 1 receptor antagonist YNT-707, Part IV: The role of D-ring in 4,5-epoxymorphinan on the orexin 1 receptor antagonistic activity.2019

    • 著者名/発表者名
      Saitoh T, Seki K, Nakajima R, Yamamoto N, Kutsumura N, Nagumo Y, Irukayama-Tomobe Y, Ogawa Y, Ishikawa Y, Tanimura R, Yanagisawa M, Nagase H.
    • 雑誌名

      Bioorg. Med. Chem. Lett.

      巻: 29 号: 3 ページ: 26552658-26552658

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2019.126893

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Essential structure of orexin 1 receptor antagonist YNT-707, Part IV: The role of D-ring in 4,5-epoxymorphinan on the orexin 1 receptor antagonistic activity.2019

    • 著者名/発表者名
      Saitoh T, Seki K, Nakajima R, Yamamoto N, Kutsumura N, Nagumo Y, Irukayama-Tomobe Y, Ogawa Y, Ishikawa Y, Tanimura R, Yanagisawa M, Nagase H.
    • 雑誌名

      Bioorg. Med. Chem. Lett.

      巻: 29 号: 18 ページ: 2655-2658

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2019.07.039

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Essential structure of orexin 1 receptor antagonist YNT-707, part III: Role of the 14-hydroxy and the 3-methoxy groups in antagonistic activity toward the orexin 1 receptor in YNT-707 derivatives lacking the 4,5-epoxy ring2019

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Naoshi、Ohrui Sayaka、Okada Takahiro、Saitoh Tsuyoshi、Kutsumura Noriki、Nagumo Yasuyuki、Irukayama-Tomobe Yoko、Ogawa Yasuhiro、Ishikawa Yukiko、Watanabe Yurie、Hayakawa Daichi、Gouda Hiroaki、Yanagisawa Masashi、Nagase Hiroshi
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry

      巻: 27 号: 8 ページ: 1747-1758

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2019.03.010

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Development of small molecules which regulate the sleep/wake cycle2020

    • 著者名/発表者名
      T. Saitoh
    • 学会等名
      The 140th Annual Meeting of the Pharmacological Society of Japan
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Essential structure of orexin 1 receptor antagonist YNT-7072019

    • 著者名/発表者名
      S. Ohrui, N. Yamamoto, T. Okada, M. Yata, T. Saitoh, N. Kutsumura, Y. Nagumo, Y. Irukayama-Tomobe, Y. Ishikawa, Y. Ogawa, Y. Watanabe, D. Hayakawa, H. Gouda, M. Yanagisawa, H. Nagase
    • 学会等名
      27th International Society of Heterocyclic Chemistry Congress
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Discovery of Novel Orexin Receptor Antagonists with 1,3,5-Trioxazatriquinane Skeleton2019

    • 著者名/発表者名
      M. Amezawa, J. Horiuchi, T. Saitoh, R. Ohshita, Y. Ogawa, Y. Ishikawa, Y. Irukayama, E. Hasegawa, D. Hayakawa, Y. Watanabe, Y. Nagumo, N. Yamamoto, N. Kutsumura, H. Gouda, T. Sakurai, M. Yanagisawa, H. Nagase
    • 学会等名
      The 27th French-Japanese Symposium on Medicinal and Fine Chemistry
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アデノシン2A受容体を標的とした新規光ケージド薬物の創製2019

    • 著者名/発表者名
      斉藤毅、井岡秀二、Mustafa Korkutata、千歳洋平、Kaspar Vogt、安倍学、Michael Lazarus、長瀬博
    • 学会等名
      第37回メディシナルケミストリーシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 新規低分子量オレキシン2型受容体作動薬、YNT-Xの薬理作用2019

    • 著者名/発表者名
      滑川由紀子、入鹿山容子、小川靖裕、石川由紀子、山口拓土、アキンデレ チト、斉藤毅、長瀬博、柳沢正史
    • 学会等名
      第92回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Development of photocaged adenosine 2A receptor activator2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Saitoh, Shuji Ioka, Mustafa Korkutata, Yohei Chitose, Manabu Abe, Michael Lazarus, Hiroshi Nagase
    • 学会等名
      13th International Symposium on Organic Reactions (ISOR-13)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 光ケージドadenosine 2A受容体ポジティブアロステリックモジュレーターの開発2018

    • 著者名/発表者名
      井岡秀二、斉藤毅、千歳洋平、Mustafa Korkutata、安部学、Michael Lazarus、長瀬博
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会第13回年会
    • 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: 2021-02-19  

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