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蛍光バイオセンサーを駆使した神経受容体標的アロステリック薬の合理的探索手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K14362
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
研究機関国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構

研究代表者

山浦 圭  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子生命科学領域, 博士研究員(任常) (10805675)

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: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードケミカルバイオロジー / 化学系薬学 / 創薬化学 / 薬理学 / 神経伝達物質受容体 / アロステリック作動薬 / 蛍光バイオセンサー / 薬剤スクリーニング / 合理的探索
研究成果の概要

アロステリック薬は既存の薬剤と比較して標的特異性が高く、生体内局所においてのみ作用を示す。そのため副作用が少なく、新薬開発において強く望まれている。しかしながら、創薬ターゲットとして重要な膜タンパク質に作用するアロステリック薬の探索が困難なため、その薬剤開発は停滞している。今回、神経伝達物質受容体の蛍光バイオセンサーを駆使することで、これまで困難であったアロステリック薬の合理的な探索手法の開発に成功した。さらに、化合物ライブラリーを用いて薬剤スクリーニングを行った結果、複数ヒット化合物が得られ、そのいくつかは実際にアロステリック作動薬として機能することが判明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

膜タンパク質に作用するアロステリック薬を検出する方法として、アフィニティーレシオアッセイが報告されている。この手法はバックグラウンドを示す余剰の放射性同位体標識したアンタゴニスト除去及び膜画分の濃縮のため濾過及び洗浄過程を要し、親和性の低いアロステリック薬や神経伝達物質受容体アゴニストは洗い流されてしまうため、偽陰性が多く神経伝達物質受容体に対する評価は困難である。一方、本手法ではバックグラウンドとなるものがないため洗浄が不要であり、細胞を破砕せずに、生細胞において簡便に評価できるため、スループット性が高い。すなわち、膜タンパク質に作用するアロステリック薬探索の新手法として位置付けられる。

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

    (3件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Construction of a Fluorescent Screening System of Allosteric Modulators for the GABAAReceptor Using a Turn-On Probe2019

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto Seiji、Yamaura Kei、Numata Tomohiro、Harada Fumio、Amaike Kazuma、Inoue Ryuji、Kiyonaka Shigeki、Hamachi Itaru
    • 雑誌名

      ACS Central Science

      巻: 5 号: 9 ページ: 1541-1553

    • DOI

      10.1021/acscentsci.9b00539

    • 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
  • [学会発表] Rational selection method for allosteric modulators of GABAA receptors using ligand-directed chemistry2019

    • 著者名/発表者名
      Kei Yamaura, Tomohiro Numata, Shigeki Kiyonaka and Itaru Hamachi
    • 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] A Turn-on Imaging Probe for GABAA Receptors Allows for Construction of Fluorescent Biosensor2019

    • 著者名/発表者名
      Seiji SAKAMOTO, Fumio HARADA, Kei YAMAURA, Kazuma AMAIKE, Tomohiro NUMATA, Ryuji INOUE, Shigeki KIYONAKA, Itaru HAMACHI
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-02-19  

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