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苦味受容体が起点となる有害物排除機構の発見と創薬への応用

研究課題

研究課題/領域番号 20K21493
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分47:薬学およびその関連分野
研究機関岡山理科大学

研究代表者

中村 元直  岡山理科大学, 理学部, 教授 (40431762)

研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード苦味受容体 / GPCR / 皮膚細胞 / がん細胞 / 有害物質排出機構 / ヒトがん細胞 / 有害物排出促進 / ガン細胞 / 異物排泄 / 抗がん剤 / ABC-B1蛋白質
研究開始時の研究の概要

本研究は細胞内GPCR情報伝達という新たな研究領域を提唱すると同時に、新規創薬への挑戦でもある。がん治療では、抗がん剤の頻回使用で耐性化が現れる問題が解決できる。即ち、抗がん剤を感受する苦味受容体を同定し、これのブロッカーを創製して抗がん剤と併用すれば、抗がん剤の細胞外排出は抑制できる。こうした考えはがん治療領域には全く無かった。一方、有害物浸入に起因する皮膚炎のケースでは、無害な苦味受容体賦活剤を創製し、これを炎症部位に塗布することで排除機構を作動させ、蓄積有害物の排除を促進することで皮膚炎悪化を回避する考えである。いずれにおいても苦味受容体を創薬標的とした点では全く前例のない研究である。

研究成果の概要

苦味受容体の発現をヒト皮膚細胞やがん細胞で認めた。この受容体は小胞体 に局在し、G12/13型と共役することを確認した。細胞内に苦味物質、あるいは抗がん剤が侵入した場合、この受容体で感知され、ABC-B1の活性化による排出機構の亢進で有害物を細胞外へ排除すると推察する。ちなみ に、皮膚細胞やがん細胞を苦味物質で刺激するとABC-B1の発現は上昇する。抗がん剤耐性との関連 を調べるため、苦味物質存在下で1カ月以上培養した乳がん細胞株MCF-7細胞を調整し、この細胞の抗がん剤耐性能を苦味物質に晒していない親株と比較した結果、長期曝露MCF-7細胞は親株と比較して有意な抗がん剤耐性を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

細胞内GPCRからの情報発信という新たなGPCR情報伝達の概念を立ち上げ、生体防御の観点からは苦味受容体を基軸とした新たな生体防御(有害物排除)機構を提唱する。また臨床への応用も期待できる。ガン治療時の抗ガン剤頻回投与で起こる耐性化は臨床的に大きな問題であるが、抗ガン剤を感受する苦味受容体の拮抗剤を創製すれば抗ガン剤耐性を回避できる。皮膚組織に侵入した有害物を苦味受容体が感受できず、排除低下で皮膚障害が起こるならば、苦味受容体の賦活剤による排除亢進で皮膚障害を抑制できる。本研究は,苦味受容体を創薬標的として捉えた点では全く前例のない研究である。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   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

    (30件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (21件)

  • [雑誌論文] 苦味受容体を介する有害物質排除機構の発見と創薬2023

    • 著者名/発表者名
      中村元直
    • 雑誌名

      BIO Clinica

      巻: 12 ページ: 108-112

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Constitutively active GPR43 is crucial for proper leukocyte differentiation2022

    • 著者名/発表者名
      Miyasato Sosuke、Iwata Kurumi、Mura Reika、Nakamura Shou、Yanagida Keisuke、Shindou Hideo、Nagata Yosuke、Kawahara Masahiro、Yamaguchi Satoshi、Aoki Junken、Inoue Asuka、Nagamune Teruyuki、Shimizu Takao、Nakamura Motonao
    • 雑誌名

      The FASEB Journal

      巻: 37 号: 1 ページ: 1-18

    • DOI

      10.1096/fj.202201591r

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of leukotriene B4 (LTB4)-LTB4 receptor 1 signaling in post-incisional nociceptive sensitization and local inflammation in mice2022

    • 著者名/発表者名
      Asahara,M., Ito,N., Hoshino,Y., Sasaki,T., Yokomizo,T., Nakamura,M., Shimizu,T., and Yamada,Y.
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 17(10) ページ: 1-15

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Recent advances in function and structure of two leukotriene B4 receptors: BLT1 and BLT2.2022

    • 著者名/発表者名
      Nakamura,M., Shimizu,T.
    • 雑誌名

      Biochemical Pharmacology

      巻: 203 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1016/j.bcp.2022.115178

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bitter taste receptor T2R38 is expressed on skin-infiltrating lymphocytes and regulates lymphocyte migration2022

    • 著者名/発表者名
      Sakakibara Moe、Sumida Hayakazu、Yanagida Keisuke、Miyasato Sosuke、Nakamura Motonao、Sato Shinichi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 11790-11790

    • DOI

      10.1038/s41598-022-15999-6

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 苦味受容体を起点とした皮膚組織での有害物質排除機構について2021

    • 著者名/発表者名
      中村元直
    • 雑誌名

      アグリバイオ

      巻: 5 ページ: 84-88

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 皮膚に発現する苦味受容体の発見とその生理学的意義に関する考察2021

    • 著者名/発表者名
      中村元直
    • 雑誌名

      アレルギーの臨床

      巻: 41 ページ: 52-56

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 皮膚組織に発現する苦味受容体について2021

    • 著者名/発表者名
      中村元直
    • 雑誌名

      月刊 細胞

      巻: 53

    • NAID

      40022594050

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 最近のGPCR創薬 - GPCRの構造ゲノム創薬の発展とさらなる創薬研究にむけて2021

    • 著者名/発表者名
      中村元直、堀哲哉、宮野雅司
    • 雑誌名

      月刊 脳神経内科

      巻: 94 ページ: 496-506

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] HL-60細胞の顆粒球様分化におけるGPR43の生理学的意義について2022

    • 著者名/発表者名
      宮里 奏佑, 柴田 祥希, 中村 元直
    • 学会等名
      第95回日本生化学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ヒト表皮角化細胞株(HaCaT)に発現する苦味受容体の情報伝達機構について2022

    • 著者名/発表者名
      森 爽々波, 真鍋 光, 井上 飛鳥, 青木 淳賢, 中村 元直
    • 学会等名
      第95回日本生化学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ロイコトリエンB4第一受容体へのβ-アレスチンのリクルートに関する最近の知見について2022

    • 著者名/発表者名
      立巳 莉子, 森脇 大貴, 井上 飛鳥, 青木 淳賢, 中村 元直
    • 学会等名
      第95回日本生化学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 短鎖脂肪酸受容体GPR43の細胞内局在や恒常活性を規定する領域について2022

    • 著者名/発表者名
      柴田 祥希, 宮里 奏佑, 中村 元直
    • 学会等名
      第95回日本生化学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] β3-アドレナリン受容体のTrp64Arg変異体の性状解析2022

    • 著者名/発表者名
      松元 悠, 宮里 奏佑, 中村 元直
    • 学会等名
      第95回日本生化学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ロイコトリエンB4受容体をユビキチン修飾する責任リガーゼの諸性質について2022

    • 著者名/発表者名
      森脇 大貴, 立巳 莉子, 中村 元直
    • 学会等名
      第95回日本生化学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 苦味受容体T2R38によるリンパ球遊走制御2022

    • 著者名/発表者名
      榊原 萌, 住田 隼一, 柳田 圭介, 宮里 奏佑, 中村 元直, 佐藤 伸一
    • 学会等名
      第95回日本生化学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 血球系細胞に発現する2つの短鎖脂肪酸受容体の特徴について2021

    • 著者名/発表者名
      宮里奏佑、武良麗華、中村聖、河原正浩、山口哲志、中村元直
    • 学会等名
      第63回日本脂質生化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ロイコトリエンB4第一受容体(BLT1)のリン酸化修飾に関する研究 ~ 責任キナーゼの決定とリン酸化の意義について2021

    • 著者名/発表者名
      立巳莉子、相原咲希、井上飛鳥、青木淳賢、中村元直
    • 学会等名
      第94回日本生化学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ロイコトリエン B4受容体の細胞内移行におけるユビキチン修飾の関与について2021

    • 著者名/発表者名
      森脇大貴、谷口梨奈、森脇瑞貴、中村元直
    • 学会等名
      第94回日本生化学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒト表皮角化細胞株(HaCaT)に発現する苦味受容体の機能解析について2021

    • 著者名/発表者名
      森爽々波、宮本拓実、真鍋 光、中村元直
    • 学会等名
      第94回日本生化学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] がん細胞株における苦味受容体の機能に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      宮本拓実、森爽々波、眞鍋光、中村元直
    • 学会等名
      第94回日本生化学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 白血球に発現する2つの短鎖脂肪酸受容体、GPR41とGPR43の機能的差異に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      宮里奏佑、武良麗華、井上飛鳥、青木淳賢、中村元直
    • 学会等名
      第94回日本生化学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 白血球における短鎖脂肪酸受容体GPR43の発現意義に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      宮里奏佑、中村元直
    • 学会等名
      2021日本生化学会中四国支部会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 2種類の合成リガンドを活用した短鎖脂肪酸受容体GPR43の機能解析について2021

    • 著者名/発表者名
      宮里奏佑、中村元直
    • 学会等名
      2021年度日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒト皮膚細胞における苦味受容体の生理学的機能の解明2020

    • 著者名/発表者名
      真鍋 光、真田 恵、中村 元直
    • 学会等名
      日本生化学会中国四国支部例会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ロイコトリエンB4第一受容体(BLT1)が受けるリン酸化修飾のヒエラルキーについて2020

    • 著者名/発表者名
      相原 咲希、森脇 瑞貴、谷口 梨奈、森脇 大貴、井上 飛鳥、青木 淳賢、中村 元直
    • 学会等名
      第93回日本生化学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒト表皮角化細胞に発現する苦味受容体について2020

    • 著者名/発表者名
      真鍋 光、真田 恵、宮本 拓実、榊原 萌、住田 隼一、中村 元直
    • 学会等名
      第93回日本生化学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ロイコトリエンB4受容体(BLT1)のユビキチン修飾に関わる責任ユビキチンリガーゼについて2020

    • 著者名/発表者名
      谷口 梨奈、森脇 瑞貴、相原 咲希、森脇 大貴、中村 元直ロイコトリエンB4受容体(BLT1)のユビキチン修飾に関わる責任ユビキチンリガーゼについて
    • 学会等名
      第93回日本生化学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 顆粒球様に分化したHL60細胞に発現する2つの短鎖脂肪酸受容体の機能的差異について2020

    • 著者名/発表者名
      岩田 久瑠実、宮里 奏佑、武良 麗華、中村 聖、河原 正浩、山口 哲志、中村 元直
    • 学会等名
      第93回日本生化学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] がん細胞株に発現する苦味受容体に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      宮本 拓実、真田 恵、眞鍋 光、中村 元直
    • 学会等名
      第93回日本生化学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-08-03   更新日: 2024-01-30  

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