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膜タンパク質親和性天然物を起点とした天然物ー薬物複合体創薬への挑戦

研究課題

研究課題/領域番号 22K19115
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分37:生体分子化学およびその関連分野
研究機関九州大学

研究代表者

松森 信明  九州大学, 理学研究院, 教授 (50314357)

研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023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)
2023年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード膜タンパク質 / 脂質 / 天然物 / 相互作用 / 金ナノ粒子 / 親和性 / 薬物 / 低分子薬剤 / 創薬
研究開始時の研究の概要

化合物ライブラリーを利用した創薬研究は、目的とする生理活性を有する化合物をいかに探索するかに主眼が置かれてきた。本提案では生理活性を指標とせず、標的膜タンパク質との強い親和性を有する天然物を探索する。ここで応募者の開発した膜タンパク質親和性天然物探索法を活用する。このようにして得られた天然物を起点として、その親和性を保ちつつ、抗体-薬物複合体のように低分子薬剤を結合させる。これにより、高い標的特異性と薬理活性を併せ持つ画期的な新薬を開発する創薬戦略を提案する。このように本研究は、申請者の開発した独自技術を起点とした「天然物-薬物複合体」医薬の創成と、それに基づく新たな創薬分野開拓を目指す。

研究成果の概要

本研究は、代表者の開発した独自技術を起点とした「天然物-薬物複合体」医薬の創成を目指す。これまで、金ナノ粒子表面を薄い脂質膜で被覆し、ここに膜タンパク質を安定的に固定化する技術を確立した。これを天然脂質や天然有機化合物の混合物に作用させ、膜タンパク質に親和性の高い化合物を回収し、LC-MSで検出する実験スキームが完成した。本手法により膜タンパク質に親和性の高い天然物の効率的取得が達成できた。
同時に、金ナノ粒子の強い赤色を利用した膜タンパク質親和性天然物の検出法も新たに開発した。本手法をマイクロアレイ上に固定された化合物ライブラリーに適用することで、膜タンパク質親和性天然物の探索が効率化できる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

化合物ライブラリーを利用した創薬研究は、目的とする生理活性を有する化合物をいかに探索するかに主眼が置かれてきた。本研究では生理活性を指標とせず、標的膜タンパク質との強い親和性を有する天然物を探索する。ここで代表者の開発した膜タンパク質親和性天然物探索法を活用する。このようにして得られた天然物を起点として、その親和性を保ちつつ、抗体-薬物複合体のように低分子薬剤を結合させる。これにより、高い標的特異性と薬理活性を併せ持つ画期的な新薬を開発する創薬戦略が実現する。本研究ではこの「天然物-薬物複合体」医薬創成の目途を立てることができ、新たな創薬分野開拓への重要な端緒となった。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 4件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 5件) 備考 (7件)

  • [雑誌論文] Gold nanoparticle-powered screening of membrane protein-specific lipids from complex lipid mixtures2024

    • 著者名/発表者名
      Wangamnuayporn Supakorn、Kinoshita Masanao、Kawai Takayuki、Matsumori Nobuaki
    • 雑誌名

      Analytical Biochemistry

      巻: 687 ページ: 115447-115447

    • DOI

      10.1016/j.ab.2023.115447

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Truncated derivatives of amphidinol 3 reveal the functional role of polyol chain in sterol-recognition and pore formation.2024

    • 著者名/発表者名
      Nobuaki Matsumori, Manami Hieda, Masayuki Morito, Yuma Wakamiya, Tohru Oishi
    • 雑誌名

      Bioorg. Med. Chem. Lett.

      巻: 98 ページ: 129594-129594

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2023.129594

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cardiolipin binding enhances KcsA channel gating via both its specific and dianion-monoanion interchangeable sites2023

    • 著者名/発表者名
      Iwamoto Masayuki、Morito Masayuki、Oiki Shigetoshi、Nishitani Yudai、Yamamoto Daisuke、Matsumori Nobuaki
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 26 号: 12 ページ: 108471-108471

    • DOI

      10.1016/j.isci.2023.108471

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Variational autoencoder-based chemical latent space for large molecular structures with 3D complexity2023

    • 著者名/発表者名
      Ochiai Toshiki、Inukai Tensei、Akiyama Manato、Furui Kairi、Ohue Masahito、Matsumori Nobuaki、Inuki Shinsuke、Uesugi Motonari、Sunazuka Toshiaki、Kikuchi Kazuya、Kakeya Hideaki、Sakakibara Yasubumi
    • 雑誌名

      Communications Chemistry

      巻: 6 号: 1 ページ: 249-249

    • DOI

      10.1038/s42004-023-01054-6

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Molecular substructure of the liquid-ordered phase formed by sphingomyelin and cholesterol: sphingomyelin clusters forming nano-subdomains are a characteristic feature2022

    • 著者名/発表者名
      Murata Michio、Matsumori Nobuaki、Kinoshita Masanao、London Erwin
    • 雑誌名

      Biophysical Reviews

      巻: 14 号: 3 ページ: 655-678

    • DOI

      10.1007/s12551-022-00967-1

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Amphotericin B assembles into seven-molecule ion channels: An NMR and molecular dynamics study2022

    • 著者名/発表者名
      Umegawa Yuichi、Yamamoto Tomoya、Dixit Mayank、Funahashi Kosuke、Seo Sangjae、Nakagawa Yasuo、Suzuki Taiga、Matsuoka Shigeru、Tsuchikawa Hiroshi、Hanashima Shinya、Oishi Tohru、Matsumori Nobuaki、Shinoda Wataru、Murata Michio
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 8 号: 24 ページ: 2658-2658

    • DOI

      10.1126/sciadv.abo2658

    • 関連する報告書
      2022 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] Inimitable Impacts of Ceramides on Lipid Rafts Formed in Artificial and Natural Cell Membranes2022

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita Masanao、Matsumori Nobuaki
    • 雑誌名

      Membranes

      巻: 12 号: 8 ページ: 727-727

    • DOI

      10.3390/membranes12080727

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Behavior of Triterpenoid Saponin Ginsenoside Rh2 in Ordered and Disordered Phases in Model Membranes Consisting of Sphingomyelin, Phosphatidylcholine, and Cholesterol2022

    • 著者名/発表者名
      Garza Darcy Lacanilao、Hanashima Shinya、Umegawa Yuichi、Murata Michio、Kinoshita Masanao、Matsumori Nobuaki、Greimel Peter
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 38 号: 34 ページ: 10478-10491

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.2c01261

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Impact of sphingomyelin acyl chain heterogeneity upon properties of raft-like membranes2022

    • 著者名/発表者名
      Hirano Kana、Kinoshita Masanao、Matsumori Nobuaki
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranes

      巻: 1864 号: 12 ページ: 184036-184036

    • DOI

      10.1016/j.bbamem.2022.184036

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of a Tight Complex between Amphidinol 3 and Sterols in Lipid Bilayers Revealed by Short-Range Energy Transfer2022

    • 著者名/発表者名
      Hieda Manami、Tsujimura Koya、Kinoshita Masanao、Matsumori Nobuaki
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 95 号: 12 ページ: 1753-1759

    • DOI

      10.1246/bcsj.20220273

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 潜在空間を構成・検証する生物活性の時空間定量計測手法開発・応用2024

    • 著者名/発表者名
      松森信明
    • 学会等名
      日本化学会第104春季年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Ladder-shaped polycyclic ether desulfo-yessotoxin strongly inhibits vacuolar-type ATPase2023

    • 著者名/発表者名
      Nobuaki Matsumori
    • 学会等名
      ICPAC-Bali 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 脂質機能解明のための多角的分析2022

    • 著者名/発表者名
      松森信明
    • 学会等名
      第4回脂質駆動学術創生研究部会講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脂質と膜タンパク質の相互作用解析法の開発とその応用2022

    • 著者名/発表者名
      松森信明
    • 学会等名
      公益財団法人山田科学振興財団 2022年度研究交歓会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Interaction Analysis between Membrane Proteins and Lipids2022

    • 著者名/発表者名
      Nobuaki Matsumori
    • 学会等名
      ICPAC Kotakinabalu 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 九州大学大学院理学研究院化学部門生体分析化学研究室

    • URL

      http://www.scc.kyushu-u.ac.jp/BioanalChem/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
  • [備考] Scopus松森信明

    • URL

      https://kyushu-u.elsevierpure.com/ja/persons/nobuaki-matsumori

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 研究者情報 松森信明

    • URL

      https://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K005543/index.html

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 九州大学研究者情報 松森信明

    • URL

      https://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K005543/index.html

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 研究者プロファイリングツール 九州大学Pure

    • URL

      https://kyushu-u.pure.elsevier.com/ja/persons/nobuaki-matsumori

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] Researchgate

    • URL

      https://www.researchgate.net/profile/Nobuaki-Matsumori

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] Google Scholar

    • URL

      https://scholar.google.com/citations?user=AnjK8JQAAAAJ&hl=en&oi=ao

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2022-07-05   更新日: 2025-01-30  

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