興奮と抑制の中枢神経伝達を制御する海洋天然物の探索

• 研究課題/領域番号: 22380114
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 水産化学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 酒井 隆一 北海道大学, 大学院水産科学研究院, 教授 (20265721)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 15,730千円 (直接経費: 12,100千円、間接経費: 3,630千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2012年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2011年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2010年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
• キーワード: 海洋天然物 / 中枢神経 / 生理活性物質 / グルタミン酸受容体 / GPCR / レクチン / プリン / Gタンパク質共役型受容体 / ペプチド / ポリアミン / 海洋生理活性天然物 / ガレクチン / シナプス受容体 / 海綿 / 脱感作 / GABA受容体 / イソグアニン

研究概要

海洋生物毒・生理活性物質は神経伝達やその調整を司る受容体やチャンネルの宝庫である。本研究では海綿やホヤなどの無脊椎動物より新規の神経毒ペプチドであるアーキュレイン、グルタミン酸受容体の糖鎖を認識して機能を変調する海綿ガレクチンCchG、新規NMDA型グルタミン酸受容体のアゴニストであるHDDA、神経疾患薬のターゲットであるＧ－タンパク質共役型受容体（ＧＰＣＲ）に作用する新規のアルカロイドを見出し、それらの構造決定を行うとともに生理活性について詳細に検討した。

研究成果

• [雑誌論文] Practical synthesis of kainoids : a new chemical probe precursor and a fluorescent probe (2014)
  • 著者名/発表者名: Sasaki, S.; Suzuki, H.; Ouchi, H.; Asakawa, T.; Inai, M.; Sakai, R.; Shimamoto, K.; Hamashima, Y.; Kan, T.
  • 雑誌名: Org Lett 巻: 16 号: 2 ページ: 564-7
  • DOI: 10.1021/ol403434e
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modulation of ionotropic glutamate receptor function by vertebrate galectins (2014)
  • 著者名/発表者名: Copits, B. A.; Vernon, C. G.; Sakai, R.; Swanson, G. T.
  • 雑誌名: J. Physiol 巻: 592 号: 10 ページ: 2079-96
  • DOI: 10.1113/jphysiol.2013.269597
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recent progress in neuroactive marine natural products (2014)
  • 著者名/発表者名: Sakai, R.; Swanson, G. T.
  • 雑誌名: Nat. Prod. Rep 巻: 31 号: 2 ページ: 273-309
  • DOI: 10.1039/c3np70083f
  • 査読あり
• [雑誌論文] Isolation of novel prototype galectins from the marine ball sponge Cinachyrella sp. guided by their modulatory activity on mammalian glutamate-gated ion channels (2013)
  • 著者名/発表者名: Ueda, T.; Nakamura, Y.; Smith, C. M.; Copits, B. A.; Inoue, A.; Ojima, T.; Matsunaga, S.; Swanson, G. T.; Sakai, R.
  • 雑誌名: Glycobiology 巻: 23 号: 4 ページ: 412-25
  • DOI: 10.1093/glycob/cws165
  • 査読あり
• [雑誌論文] Studies on an (S)-2-amino-3-(3-hydroxy- 5-methyl-4-isoxazolyl)propionic acid (AMPA) receptor antagonist IKM-159 : asymmetric synthesis, neuroactivity, and structural characterization (2013)
  • 著者名/発表者名: Juknaite, L.; Sugamata, Y.; Tokiwa, K.; Ishikawa, Y.; Takamizawa, S.; Eng, A.; Sakai, R.; Pickering, D. S.; Frydenvang, K.; Swanson, G. T.; Kastrup, J. S.; Oikawa, M.
  • 雑誌名: J. Med. Chem 巻: 56 号: 6 ページ: 2283-93
  • DOI: 10.1021/jm301590z
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure of a tetrameric galectin from Cinachyrella sp. (ball sponge). Acta Crystallogr (2012)
  • 著者名/発表者名: Freymann, D. M.; Nakamura, Y.; Focia, P. J.; Sakai, R.; Swanson, G. T.
  • 雑誌名: D, Biol. Cryst 巻: 68 号: 9 ページ: 1163-74
  • DOI: 10.1107/s0907444912022834
  • 査読あり
• [雑誌論文] Binding and Selectivity of the Marine Toxin Neodysiherbaine A and Its Synthetic Analogues to GluK1 and GluK2 Kainate Receptors (2011)
  • 著者名/発表者名: Unno, M.; Shinohara, M.; Takayama, K.; Tanaka, H.; Teruya, K.; Doh-Ura, K.; Sakai, R.; Sasaki, M.; Ikeda-Saito, M.
  • 雑誌名: J. Mol. Biol 巻: (DOI:S0022-2836(11)00955-7[pii])
  • 査読あり
• [雑誌論文] Isolation, amino acid sequence and biological activities of novel long-chain polyamine-associated peptide toxins from the sponge Axinyssa aculeata (2011)
  • 著者名/発表者名: Matsunaga, S.; Jimbo, M.; Gill, M. B.; Wyhe, L. L.; Murata, M.; Nonomura, K.; Swanson, G. T.; Sakai, R.
  • 雑誌名: Chembiochem 巻: 12 号: 14 ページ: 2191-200
  • DOI: 10.1002/cbic.201100329
  • 査読あり
• [雑誌論文] Isolation, amino acid sequence and biological activities of novel long-chain polyamine-associated peptide toxins from the sponge Axinyssa aculeata (2011)
  • 著者名/発表者名: Matsunaga, S., Jimbo, M., Gill, M.B., Wyhe, L.L., Murata, M., Nonomura, K., Swanson, G.T., Sakai, R.
  • 雑誌名: Chembiochem 巻: 14 号: 14 ページ: 2191-2200
  • DOI: 10.1002/cbic.201190063
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel N-methylated 8-oxoisoguanines from Pacific sponges with diverse neuroactivities (2010)
  • 著者名/発表者名: Sakurada, T.; Gill, M. B.; Frausto, S.; Copits, B.; Noguchi, K.; Shimamoto, K.; Swanson, G. T.; Sakai, R.
  • 雑誌名: J. Med. Chem 巻: 53 号: 16 ページ: 6089-99
  • DOI: 10.1021/jm100490m
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel N-Methylated 8-Oxoisoguanines from Pacific Sponges with Diverse Neuroactivities (2010)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Sakurada, Martin B.Gill, Shanti Frausto, Bryan Copits, Keiichi Noguchi, Keiko Shimamoto, Geoffrey T.Swanson, Ryuichi Sakai
  • 雑誌名: Journal of Medicinal Chemistry 巻: 53 ページ: 6089-6099
  • 査読あり
• [学会発表] パラオ産海綿Axinyssa sp.より得られたグルタミン酸受容体作動薬に関する研究 内舛肇 (2014)
  • 著者名/発表者名: Eng A., Ekins M., Hooper J., Swanson G.T., 酒井隆一
  • 学会等名: 日本水産学会大会
  • 発表場所: 北海道大学函館キャンパス,函館
  • 年月日: 2014-03-28
• [学会発表] Aculeine A の溶血活性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岸伶美, 酒井隆一
  • 学会等名: 日本水産学会大会
  • 発表場所: 北海道大学函館キャンパス,函館
  • 年月日: 2014-03-28
• [学会発表] Aculeaine Aの溶血活性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岸伶美、酒井隆一
  • 学会等名: 日本水産学会
  • 発表場所: 北海道大学函館キャンパス 函館市
• [学会発表] パラオ産海綿Axinyssa sp.より得られたグルタミン酸受容体作動薬に関する研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 内舛 肇、Andrew Engb, Millick Ekins, John Hooper, Geoffrey T. Swanson, 酒井 隆一
  • 学会等名: 日本水産学会
  • 発表場所: 北海道大学函館キャンパス 函館市
• [学会発表] Aculeines : Novel peptide toxins modified with long chain polyamine from the Okinawan marine sponge (2013)
  • 著者名/発表者名: Sakai R, Kishi R., Matsunaga S
  • 学会等名: MaNaPro2013
  • 発表場所: Hesperia La Toja Hotel, La Toja Island, Spain
  • 年月日: 2013-09-16
• [学会発表] Neuroactive small molecules from water soluble extracts of Palauan sponges and tunicates (2013)
  • 著者名/発表者名: Uchimasu H., Eng A., Swanson GT, Sakai R
  • 学会等名: MaNaPro 2013
  • 発表場所: Hesperia La Toja Hotel, La Toja Island, Spain
  • 年月日: 2013-09-16
• [学会発表] 海綿Cinachyrella sp.から得られたiGluR 制御活性を示す新規ガレクチンの研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 上田拓弥, Freymann DM, Focial PJ,中村友香, Smith C, 井上昌, 尾島孝男, 松永智子, Swanson GT, 酒井隆一
  • 学会等名: 日本水産学会大会
  • 発表場所: 東京海洋大学 東京
  • 年月日: 2013-03-26
• [学会発表] 海綿Axinyssa aculeata 由来の長鎖ポリアミン化合物Protoaculeine B の構造解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松永智子, 酒井隆一
  • 学会等名: 日本水産学会大会
  • 発表場所: 東京海洋大学東京
  • 年月日: 2013-03-26
• [学会発表] Aculaines: Novel peptide toxins modified with long chain polyamine from the Okinawan marine sponge. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryuichi Sakai, Reimi Kishi, Satoko Matsunaga
  • 学会等名: MaNaPro2013
  • 発表場所: Hesperia La Toja Hotel, La Toja Island, Spain
• [学会発表] Neuroactive small molecules from water soluble extracts of Palauan sponge and tunicate (2013)
  • 著者名/発表者名: Hajime Uchimasu , Andrew Eng, Geoffrey Swanson, Ryuichi Sakai
  • 学会等名: MaNaPro2013
  • 発表場所: Hesperia La Toja Hotel, La Toja Island, Spain
• [学会発表] 海綿Cinachyrellaから得られたiGluR制御活性を示す新規ガレクチンの研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 上田拓弥
  • 学会等名: 平成25年度日本水産学会春季大会
  • 発表場所: 東京海洋大学(東京都）
• [学会発表] 海綿Axynissa aculeata由来の長鎖ポリアミン化合物Protoaculeine Bの構造解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松永智子
  • 学会等名: 平成25年度日本水産学会春季大会
  • 発表場所: 東京海洋大学（東京都）
• [学会発表] Novel neuroactive compounds from aqueous extracts of marine sponges (2012)
  • 著者名/発表者名: Sakai R
  • 学会等名: American Chemical Society Meeting
  • 発表場所: Philadelphia, PA
  • 年月日: 2012-08-19
  • 招待講演
• [学会発表] 海綿由来興奮性アミノ酸ダイシハーベイン (2012)
  • 著者名/発表者名: 酒井隆一
  • 学会等名: 日本薬学会年会
  • 発表場所: 北海道大学,札幌
  • 年月日: 2012-03-29
  • 招待講演
• [学会発表] 興奮性アミノ酸ダイシハーベインの研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 酒井隆一
  • 学会等名: 第132回日本薬学会年会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌)(招待講演)
  • 年月日: 2012-03-29
• [学会発表] Biologically active ribosomal peptides from sponges (2012)
  • 著者名/発表者名: Sakai R
  • 学会等名: Gordon Research Conference on Marine Natural Products
  • 発表場所: Ventura CA
  • 年月日: 2012-02-27
  • 招待講演
• [学会発表] Bioactive rebosomal peptides from marine sponges (2012)
  • 著者名/発表者名: 酒井隆一
  • 学会等名: Gordon research conference
  • 発表場所: Ventura Beach Marriott(米国)(招待講演)
  • 年月日: 2012-02-27
• [学会発表] Novel peptide toxins from marine sponges (2011)
  • 著者名/発表者名: 酒井隆一
  • 学会等名: 第7回US-JAPANセミナー
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター(宜野湾市)(招待講演)
  • 年月日: 2011-12-14
• [学会発表] 沖縄県産海綿Cinachyrella sp.より得られたガレクチンIRI35 の配列解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 上田拓弥, 井上昌, 中村友香, 松永智子,尾島孝男, Swanson GT., 酒井隆一
  • 学会等名: 日本水産学会大会
  • 発表場所: 長崎大学,長崎市
  • 年月日: 2011-09-28
• [学会発表] Aculeineおよびその類縁体の構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松永智子、酒井隆一、Gill, M.B., Lash, Van-Wyhe, L.L., Swanson G.T.
  • 学会等名: 第53回天然有機化合物討論会
  • 発表場所: 大阪国際センター(大阪)
  • 年月日: 2011-09-28
• [学会発表] Aculeine およびその類縁体の構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松永智子, 酒井隆一, Gill M.B., Lash‐Van Wyhe L.L., Swanson GT
  • 学会等名: 天然有機化合物討論会
  • 発表場所: 大阪国際交流センター 大阪
  • 年月日: 2011-09-27
• [学会発表] 沖縄県産海綿Cinachyrella sp.より得られたガレクチンIRI35の配列解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 上田拓弥・井上昌・中村友香・松永智子・尾島孝男・Geffrey T.Swanson・酒井隆一
  • 学会等名: 日本水産学会秋季年会
  • 発表場所: 長崎大学(長崎)
  • 年月日: 2011-09-26
• [学会発表] パラオ産海綿より得られた新規プリン化合物の構造と神経調節活性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 櫻田剛史, Gill M.B., Frausto S., Copits B., 野口恵一, 島本啓子, Swanson GT., 酒井隆一
  • 学会等名: 日本水産学会大会
  • 発表場所: 東京海洋大学 東京
  • 年月日: 2011-03-27
• [学会発表] Aculeine 類およびその類縁体の構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松永智子, 酒井隆一
  • 学会等名: 日本水産学会大会
  • 発表場所: 東京海洋大学,東京
  • 年月日: 2011-03-27
• [学会発表] US-Japan Seminar for Marine Natural Products (2011)
  • 著者名/発表者名: Sakai R
  • 学会等名: Okinawa
  • 招待講演
• [学会発表] パラオ産Haplosclerida 海綿より得られた新規プリンの構造と神経調節活性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 櫻田剛史, Gill M. B., Frausto S., Copits B., 野口恵一, 島本啓子, Swanson G.T.,酒井隆一
  • 学会等名: 天然有機化合物討論会
  • 発表場所: 静岡コンベンションアーツセンター,静岡
  • 年月日: 2010-09-30
• [学会発表] Novel Neuroactive Compounds From Aqueous Extracts of Marine Sponges.
  • 著者名/発表者名: Sakai R
  • 学会等名: American Chemical Society Meeting
  • 発表場所: ペンシルバニア コンベンションセンター Philadelphia（USA)
  • 招待講演
• [産業財産権] NU2014-033, title : A Novel 5-HT5A Receptor Antagonist for Treatment of Psychiatric Diseases (2014)
  • 発明者名: Ryuichi Sakai, Hajime Uhimasu, Geoffrey T. Swanson
  • 権利者名: Northwestern University
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2014-09-04
  • 外国