新規Ｇタンパク質共役受容体リガンド探索システムの開発とその応用

• 研究課題/領域番号: 24710247
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生物分子科学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 飯塚 怜 東京大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (90541954)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: Gタンパク質共役受容体 / 進化分子工学 / 出芽酵母 / マイクロ流体デバイス / エマルジョン / 分子進化 / リガンド探索

研究成果の概要

Gタンパク質共役型受容体（G protein-coupled receptor, GPCR）は，創薬研究における最も重要な標的であり，新薬候補となるリガンドの探索が精力的に行われている．しかし，これまで行われてきた「化合物ライブラリーの中からリガンドをスクリーニングする」アプローチには様々な問題点が存在し，リガンド探索が立ち行かなくなってきている．そこで，この現状を打破する新たな方法論として「エマルジョンを利用したGPCR作動性ペプチドリガンド創出システム」を考案した．本研究を通じて，このシステムの要素技術の確立に成功した．

研究成果

• [雑誌論文] Nascent secM chain outside the ribosome reinforces translation arrest (2015)
  • 著者名/発表者名: Zhuohao Yang, Ryo Iizuka, Takashi Funatsu
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 10 号: 3 ページ: e0122017-e0122017
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0122017
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] PEPTIDE-BASED LIGAND SCREENING SYSTEM FOR G PROTEIN-COUPLED RECEPTORS USING WATER-IN-OIL MICRODROPLETS (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Sakurai, R. Iizuka, R. Sekine, Y. Nakamura, D. H. Yoon, T. Sekiguchi, J. Ishii, A. Kondo, S. Shoji, and T. Funatsu
  • 雑誌名: Proceedings of the 18th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (MicroTAS 2014) 巻: なし
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] SENSITIVE FLUORESCENCE-ACTIVATED SORTING OF MICRODROPLETS CONTAINING SUBCELLUAR STRUCTURES BY THERMOREVERSIBLE GELATION POLYMER. (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Okada, A. Iguchi, R. Iizuka, D. H. Yoon, T. Sekiguchi, S. Shoji, and T. Funatsu
  • 雑誌名: Proceedings of the 18th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (MicroTAS 2014) 巻: なし
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] SIMPLFIED MICROFLUIDIC-BASED SYSTEM TO GENERATE DOUBLE EMULSION MICRO DROPLETS FOR BIOMEDICAL APPLICATIONS. (2012)
  • 著者名/発表者名: Rui Sekine, Haruka Okada, Takashi Sakurai, Yoon Donghyun, Ryo Iizuka, Tetsushi Sekiguchi, Takashi Funatsu and Shuichi Shoji
  • 雑誌名: Proceedings of 1st International conference on MicroFluidic Handling Systems (MFHS2012) ページ: 127-130
  • 査読あり
• [雑誌論文] YEAST-BASED LIGAND ASSAY SYSTEM FOR DETECTING G PROTEIN-COUPLED RECEPTOR ACTIVATION IN WATER-IN-OIL DROPLETS. (2012)
  • 著者名/発表者名: Takashi Sakurai, Ryo Iizuka, Yasuyuki Tanigaki, Rui Sekine, Dong Hyun Yoon, Tetsushi Sekiguchi, Jun Ishii, Akihiko Kondo, Naoto Nemoto, Shuichi Shoji and Takashi Funatsu
  • 雑誌名: Proceedings of the 16th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (microTAS 2012) ページ: 1537-1539
  • 査読あり
• [学会発表] Peptide-based ligand screening system for G protein-coupled receptors using water-in-oil droplets. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takashi Sakurai, Ryo Iizuka, Rui Sekine, Yasuyuki Nakamura, Dong Hyun Yoon, Tetsushi Sekiguchi, Jun Ishii, Akihiko Kondo, Shuichi Shoji, and Takashi Funatsu
  • 学会等名: International Workshop on Extended-nano Fluidics
  • 発表場所: Koshiba Hall, The University of Tokyo (Tokyo)
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-27
• [学会発表] 液滴を利用したGタンパク質共役型受容体作動性ペプチドリガンド創出技術の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 飯塚 怜，櫻井 貴志，中村 泰之，石井 純，関根 瑠威，井口 彩香，尹 棟鉉，関口 哲志，藤村 祐，赤木 仁，近藤 昭彦，庄子 習一，船津 高志
  • 学会等名: 日本薬学会第135年会
  • 発表場所: 神戸学院大学（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-03-25 – 2015-03-28
• [学会発表] 使い捨てマイクロ流路チップを使ったエマルジョン（Water-in-Oil）ソーティング技術の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 赤木 仁，飯塚 怜，藤村 祐
  • 学会等名: 日本薬学会第135年会
  • 発表場所: 神戸サンボーホール（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-03-25 – 2015-03-28
• [学会発表] PEPTIDE-BASED LIGAND SCREENING SYSTEM FOR G PROTEIN-COUPLED RECEPTORS USING WATER-IN-OIL MICRODROPLETS. (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Sakurai, R. Iizuka, R. Sekine, Y. Nakamura, D. H. Yoon, T. Sekiguchi, J. Ishii, A. Kondo, S. Shoji, and T. Funatsu
  • 学会等名: The 18th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (MicroTAS 2014)
  • 発表場所: Henry B. Gonzalez Convention Center (San Antonio, TX, USA)
  • 年月日: 2014-10-26 – 2014-10-30
• [学会発表] SENSITIVE FLUORESCENCE-ACTIVATED SORTING OF MICRODROPLETS CONTAINING SUBCELLUAR STRUCTURES BY THERMOREVERSIBLE GELATION POLYMER. (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Okada, A. Iguchi, R. Iizuka, D. H. Yoon, T. Sekiguchi, S. Shoji, and T. Funatsu
  • 学会等名: The 18th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (MicroTAS 2014)
  • 発表場所: Henry B. Gonzalez Convention Center (San Antonio, TX, USA)
  • 年月日: 2014-10-26 – 2014-10-30
• [学会発表] N-terminal region of SecM is essential for its stable translation arrest (2014)
  • 著者名/発表者名: Zhuohao Yang, Ryo Iizuka, and Takashi Funatsu
  • 学会等名: 第52回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • 年月日: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [学会発表] Peptide-based ligand screening system for G protein-coupled receptors (GPCRs) using water-in-oil microdroplets (2014)
  • 著者名/発表者名: Takashi Sakurai, Ryo Iizuka, Yasuyuki Nakamura, Jun Ishii, Rui Sekine, Dong Hyun Yoon, Tetsushi Sekiguchi, Akihiko Kondo, Shuichi Shoji, and Takashi Funatsu
  • 学会等名: 第52回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • 年月日: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [学会発表] Development of fluorescence-activated droplet sorting system using thermoreversible gelation polymer and its application (2014)
  • 著者名/発表者名: Haruka Okada, Ryo Iizuka, Ayaka Iguchi, Dong Hyun Yoon, Tetsushi Sekiguchi, Shuichi Shoji, and Takashi Funatsu
  • 学会等名: 第52回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • 年月日: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [学会発表] 微小液滴を利用したGPCRリガンドアッセイシステムの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 飯塚 怜，櫻井 貴志，谷垣 保幸，関根 瑠威，尹 棟鉉，関口 哲志，石井 純, 中村 泰之，近藤 昭彦，根本 直人，庄子 習一，船津 高志
  • 学会等名: 第10回GPCR研究会
  • 発表場所: 日本科学未来館みらいCANホール（東京都）
• [学会発表] Yeast-based fluorescence assay system for detecting G protein-coupled receptor activation in water-in-oil droplets (2013)
  • 著者名/発表者名: Takashi Sakurai, Ryo Iizuka, Yasuyuki Tanigaki, Rui Sekine, Dong Hyun Yoon, Tetsushi Sekiguchi, Jun Ishii, Akihiko Kondo, Naoto Nemoto, Shuichi Shoji, Takashi Funatsu
  • 学会等名: 8th Asian Biophysics Association Symposium
  • 発表場所: Ramada Plaza Jeju, Korea
• [学会発表] Yeast-based fluorescence assay system for detecting human G protein-coupled receptor activation in water-in-oil droplets (2013)
  • 著者名/発表者名: Takashi Sakurai, Ryo Iizuka, Rui Sekine, Dong Hyun Yoon, Tetsushi Sekiguchi, Jun Ishii, Akihiko Kondo, Shuichi Shoji, Takashi Funatsu
  • 学会等名: 第51回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都府）
• [学会発表] Simple and Efficient Approach for Proteomic Analysis of Subcellular Structures using Droplet-Based Microfluidics (2013)
  • 著者名/発表者名: Haruka Okada, Ryo Iizuka, Rui Sekine, Dong Hyun Yoon, Tetsushi Sekiguchi, Shuichi Shoji, Takashi Funatsu
  • 学会等名: 第51回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都府）
• [学会発表] Yeast-based ligand assay system for detecting G protein-coupled receptor activation in water-in-oil droplets. (2012)
  • 著者名/発表者名: Takashi Sakurai, Ryo Iizuka, Yasuyuki Tanigaki, Rui Sekine, Dong H. Yoon, Tetsushi Sekiguchi, Jun Ishii, Akihiko Kondo, Naoto Nemoto, Shuichi Shoji and Takashi Funatsu
  • 学会等名: 第50回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学東山キャンパス（愛知県）
• [学会発表] SIMPLFIED MICROFLUIDIC-BASED SYSTEM TO GENERATE DOUBLE EMULSION MICRO DROPLETS FOR BIOMEDICAL APPLICATIONS. (2012)
  • 著者名/発表者名: Rui Sekine, Haruka Okada, Takashi Sakurai, Yoon Donghyun, Ryo Iizuka, Tetsushi Sekiguchi, Takashi Funatsu and Shuichi Shoji
  • 学会等名: 1st International conference on MicroFluidic Handling Systems (MFHS2012)
  • 発表場所: Holland Casino Enschede（オランダ）
• [学会発表] YEAST-BASED LIGAND ASSAY SYSTEM FOR DETECTING G PROTEIN-COUPLED RECEPTOR ACTIVATION IN WATER-IN-OIL DROPLETS. (2012)
  • 著者名/発表者名: Takashi Sakurai, Ryo Iizuka, Yasuyuki Tanigaki, Rui Sekine, Dong Hyun Yoon, Tetsushi Sekiguchi, Jun Ishii, Akihiko Kondo, Naoto Nemoto, Shuichi Shoji and Takashi Funatsu
  • 学会等名: The 16th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (microTAS 2012)
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター（沖縄県）
• [学会発表] Yeast-based ligand assay system for detecting G protein-coupled receptor activation in water-in-oil droplets
  • 著者名/発表者名: 櫻井 貴志，飯塚 怜，谷垣 保幸，関根 瑠威，Dong Hyun Yoon，関口 哲志，石井 純，近藤 昭彦，根本 直人，庄子 習一，船津 高志
  • 学会等名: 第12回東京大学生命科学シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学本郷キャンパス（東京都）
• [学会発表] Yeast-based ligand assay system to detect G protein-coupled receptor activation in water-in-oil droplets.
  • 著者名/発表者名: Ryo Iizuka
  • 学会等名: 海洋・極限環境生物圏領域海洋生物多様性研究プログラムセミナー
  • 発表場所: 海洋開発研究機構（神奈川県）
  • 招待講演
• [学会発表] Yeast-based ligand assay system to detect G protein-coupled receptor activation in water-in-oil droplets.
  • 著者名/発表者名: Ryo Iizuka, Takashi Sakurai, Yasuyuki Tanigaki, Rui Sekine, Dong Hyun Yoon, Tetsushi Sekiguchi, Jun Ishii, Akihiko Kondo, Naoto Nemoto, Shuichi Shoji and Takashi Funatsu
  • 学会等名: 細胞アッセイ技術の現状と将来（Symposium on New Technology for Cell-based Drug Assay）
  • 発表場所: 東京大学弥生講堂一条ホール（東京都）