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生物活性発現初期段階におけるフラボン類とリン脂質膜との相互作用解析

研究課題

研究課題/領域番号 19K07138
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47050:環境および天然医薬資源学関連
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

植草 義徳  慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 助教 (30753024)

研究分担者 木内 文之  慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 教授 (60161402)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードフラボノイド類 / フラボン類 / フラボノール類 / リン脂質膜親和性 / NMR / 分子間相互作用 / リン脂質膜 / 構造活性相関 / フラボノイド / フラボン / フラボノール / IAM / 相互作用 / 細胞透過性 / 生物活性 / 生物活性強度 / 核磁気共鳴
研究開始時の研究の概要

様々な生物活性を有するフラボノイド類(フラボン類)について、リン脂質膜親和性と生物活性強度の連関を化学的アプローチにより解明することを目的としている。また、フラボン類がリン脂質膜中のどこ(リン脂質膜表面あるいは内部)に、どのような状態(運動・配向・構造)で存在しているのかといった相互作用情報を分子レベルで取得し、生物活性発現機構の本質的理解と生物活性のより高い化合物("最強"の活性を有するフラボノイド)の創出を目指している。

研究成果の概要

フラボノイド類のリン脂質膜親和性と生物活性強度の連関を化学的アプローチにより解明することを目的とし,構造活性相関に資する多種多様なフラボノイド類を生薬からの単離あるいは化学合成することで取得した.リン脂質カラムを用いて算出されたこれらフラボノイド類のリン脂質膜親和性は,細胞膜内への蓄積量(取り込み量)と強い相関を示し,化合物の細胞膜内蓄積量を従来法より簡便かつ迅速に評価できることを示した.さらにモデルリン脂質膜とNMR法を駆使することで,フラボノイド二量体であるテアフラビン類のリン脂質膜中における構造基盤を解明し,テアフラビン類が呈する生物活性強度の違いを化学的に説明することができた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

化合物の生物活性発現初期機構を個々の分子の物理化学的性質(リン脂質膜親和性)と関連付けて実証している研究は稀であり,本研究課題は先駆的な位置付けであるといえる.また,化合物の細胞膜内蓄積量を簡便に評価することを可能にしたリン脂質カラム分析法の構築や,活性強度の差をリン脂質膜中における化合物の状態分析によって解明した本研究成果は学術的に意義があるといえる.さらに本研究課題によって創出されたフラボノイド類は今後のスクリーニングによって生物活性が見出されることにより,創薬研究のシーズ化合物として利用できると期待される.

報告書

(4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
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 3件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Oxidation of methylophiopogonanone A on the surface of TLC plate2022

    • 著者名/発表者名
      Kiuchi, F., Uekusa, Y., Narukawa, Y.
    • 雑誌名

      Journal of Natural Medicines

      巻: 76 号: 2 ページ: 504-508

    • DOI

      10.1007/s11418-022-01604-7

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anti-trypanosome screening of Salvadoran flora2022

    • 著者名/発表者名
      Castillo, U. G., Komatsu, A., Martinez, M. L., Menjivar, J., Nunez, M. J., Uekusa, Y., Narukawa, Y., Kiuchi, F., Nakajima-Shimada, J.
    • 雑誌名

      Journal of Natural Medicines

      巻: 76 号: 1 ページ: 259-267

    • DOI

      10.1007/s11418-021-01562-6

    • NAID

      40022799597

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] 分子ネットワーク解析を活用した海洋性シアノバクテリア由来新規化合物の効率的探索2022

    • 著者名/発表者名
      小川慧人,植草義徳,木内文之,William H. Gerwick,菊地晴久
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Baicalinとberberine類縁体の間で生じる化合物間相互作用の解析2022

    • 著者名/発表者名
      谷岡ちはる,植草義徳,遠周直人,木内文之,菊地晴久
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] NMRを用いたテアフラビン類によるリポソーム凝集作用の解明2021

    • 著者名/発表者名
      陳瀟逸,植草義徳,中山勉,木内文之,菊地晴久
    • 学会等名
      第17回日本カテキン学会年次学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Development of peptide alkaloid-type compound library based on brefeldin A by molecular skeleton recombination strategy2021

    • 著者名/発表者名
      Sato, Y., Nishimura, T., Shiga, K., Sugawara, A., Uekusa, Y., Kikuchi, H.
    • 学会等名
      13th AFMC International Medicinal Chemistry Symposium (AIMECS 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 栄養源バクテリアの変化による細胞性粘菌由来新規二次代謝産物の探索2021

    • 著者名/発表者名
      室谷拓冶,佐々木瞳,江口裕美,植草義徳,菊地晴久
    • 学会等名
      日本細胞性粘菌学会第11回例会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] テアフラビン類とリン脂質膜との分子間相互作用解析2021

    • 著者名/発表者名
      陳瀟逸,植草義徳,中山勉,木内文之,菊地晴久
    • 学会等名
      日本生薬学会第67回年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 分子ネットワークを用いたシアノバクテリア由来の新規化合物の単離2021

    • 著者名/発表者名
      小川慧人,植草義徳,木内文之,William H. Gerwick,菊地晴久
    • 学会等名
      第65回日本薬学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Caco-2細胞を用いたフラボン類の細胞透過性とリン脂質膜親和性及び抗炎症作用の連関2020

    • 著者名/発表者名
      遠周直人,植草義徳,木内文之
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] NMRを用いたテアフラビン類とリン脂質膜との相互作用解析(第2報)2020

    • 著者名/発表者名
      陳瀟逸,植草義徳,中山勉,木内文之
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] NMRを用いたテアフラビン類とリン脂質膜との相互作用解析2020

    • 著者名/発表者名
      陳瀟逸,植草義徳,中山勉,木内文之.
    • 学会等名
      日本薬学会第140回年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Structural analysis of the complex of baicalin and berberine in aqueous solution2019

    • 著者名/発表者名
      Uekusa, Y., Tsutsumi, R., Nakamoto, K., and Kiuchi, F.
    • 学会等名
      American Society of Pharmacognosy 2019 Annual Meeting (ASP2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Solubility-enhancement of berberine-baicalin complex by crocins”, American Society of Pharmacognosy 2019 Annual Meeting (ASP2019),2019

    • 著者名/発表者名
      Okoshi, K., Uekusa, Y., Narukawa, Y., and Kiuchi, F.
    • 学会等名
      American Society of Pharmacognosy 2019 Annual Meeting (ASP2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 糖質分析 「6.4 NMRによる糖鎖-タンパク質相互作用の解析」2019

    • 著者名/発表者名
      公益社団法人 日本分析化学会
    • 総ページ数
      280
    • 出版者
      丸善出版
    • ISBN
      9784621303931
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 慶應義塾大学薬学部天然医薬資源学講座

    • URL

      https://www.keio-nm.jp

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 慶應義塾研究者情報データベース

    • URL

      https://k-ris.keio.ac.jp/html/100012932_ja.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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