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PPARγリガンドの細胞内合成を光で制御するオプトケミカルツールの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K05742
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

宮前 友策  筑波大学, 生命環境系, 准教授 (30610240)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020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PPARγ / 核内受容体 / 生体直交化学 / 光化学 / 生体直交型反応 / 細胞内合成 / 共有結合性アゴニスト / オプトケミカルツール
研究開始時の研究の概要

PPARγはリガンド応答性の転写因子であり、糖代謝、がん、炎症など様々な疾病発症と関連する重要な創薬標的分子である。研究代表者らは以前に、PPARγのリガンド結合ポケットのcavityの大きさを利用したリガンド開発法である、ligand-linking strategyを考案した。本法は競合しない部位に同時に結合し、協調的な受容体活性化を示すリガンドペアを細胞スクリーニングにより同定したのち、両者を融合させた高活性な化合物を設計・合成するという2段階からなる。本研究では本法の利便性を改善するために、同定したリガンドペアを細胞内で合成し、その反応を光で制御するオプトケミカルツールの開発を行う。

研究成果の概要

ペルオキシソーム増殖因子受容体(PPAR)γは、糖や脂質代謝の主要制御因子である。本研究では、研究代表者が以前確立したPPARγリガンド生成法の利便性の向上を目的として、生体直交化学と光化学の手法を取り入れ、PPARγリガンドの細胞内合成とその光制御技術の構築を目指した。その結果、当初計画した官能基を付加した化合物の合成に成功したが、連結反応や細胞内合成反応の進行を確認することができなかった。一方、光により配座が変化する光反応性リガンドの合成には成功し、アゴニスト活性の光制御技術構築の今後の足がかりとなる結果が得られた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、薬候補化合物の化学構造を細胞内で合成すること、また薬効の発現の有無を光照射により制御するための技術を開発することを目的とした。前者の目的については達成することが出来なかったが、後者については光反応性官能基を導入した化合物の合成に成功した。今後、光照射実験により得られた化合物の配座変化や薬効発現の制御を実証することで、新たな創薬技術の一つとなることが期待される。

報告書

(3件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2022 2021 2020

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 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Insights into Dynamic Mechanism of Ligand Binding to Peroxisome Proliferator-Activated Receptor γ toward Potential Pharmacological Applications2021

    • 著者名/発表者名
      Miyamae Yusaku
    • 雑誌名

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      巻: 44 号: 9 ページ: 1185-1195

    • DOI

      10.1248/bpb.b21-00263

    • NAID

      130008082331

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • 年月日
      2021-09-01
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two Types of PPARγ Ligands Identified in the Extract of Artemisia campestris2021

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa Tokio、Osaka Mayo、Miyamae Yusaku、Nishino Katsutoshi、Isoda Hiroko、Kawada Kiyokazu、Neffati Mohamed、Irie Kazuhiro、Nagao Masaya
    • 雑誌名

      Chemistry

      巻: 3 号: 2 ページ: 647-657

    • DOI

      10.3390/chemistry3020045

    • NAID

      120007183475

    • 関連する報告書
      2021 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] A Method for Conditional Regulation of Protein Stability in Native or Near-Native Form2020

    • 著者名/発表者名
      Miyamae Yusaku、Chen Ling-chun、Utsugi Yuki、Farrants Helen、Wandless Thomas J.
    • 雑誌名

      Cell Chemical Biology

      巻: 27 号: 12 ページ: 1573-1581.e3

    • DOI

      10.1016/j.chembiol.2020.09.004

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] リガンド結合ポケットの特性を利用したフラグメント分子スクリーニングと核内受容体リガンドの創製2022

    • 著者名/発表者名
      宮前友策
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Analysis of subcellular localization of tetrandrine that modulates autophagy-lysosome pathway2022

    • 著者名/発表者名
      ZHE YANG, Tomoki Takahashi, Tatsuya Yamamoto, Hiroko Isoda, Hideyuki Shigemori, Yusaku Miyamae
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of Cyanidin 3-Glucoside on the Production of Hepatocyte Growth Factor in Normal Human Dermal Fibroblasts2022

    • 著者名/発表者名
      Annisa Krama, Natsu Tokura, Hiroko Isoda, Hideyuki Shigemori, Yusaku Miyamae
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 共有結合型PPARγリガンドとその類縁化合物に拠る抗炎症活性の検証2021

    • 著者名/発表者名
      大前勇馬、礒田博子、宮前友策
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 生体直交型反応を示す官能基を付加した PPARγ リガンドの合成と活性評価2021

    • 著者名/発表者名
      安彩伽、大前勇馬、有本光江、加香 孝一郎、礒田博子、深水昭吉、繁森英幸、宮前友策
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of a covalent PPARγ agonist on inflammatory pathway2020

    • 著者名/発表者名
      Yuma Omae, Hiroko Isoda, Yusaku Miyamae
    • 学会等名
      JAACT2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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