ゲノムに潜む鎮痛ペプチド・エンドモルフィンは酸化ストレスのRNA編集で誕生する

• 研究課題/領域番号: 26670288
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 疼痛学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 松島 綾美 九州大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (60404050)
• 研究分担者: 小柳 香奈子 北海道大学, 情報科学研究科, 准教授 (20362840)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 遺伝子 / ゲノム / 生体分子 / 脳・神経 / 生理活性 / ペプチド / 疼痛 / 鎮痛

研究成果の概要

エンドモルフィンは、アミノ酸４つからなる神経ペプチドである。モルヒネを凌ぐ強力な鎮痛作用があり、痒みとの関連も非常に注目されている。しかし、未だにエンドモルフィン遺伝子は不明のままなのである。近年では、ゲノムから短いペプチドを見出す難しさが認識され、ペプチドを網羅的に質量分析するペプチドーム解析にも注目が集まりつつある。こうしたなか、次世代シークエンサーを用いた網羅的解析とRNA編集を考慮した情報処理技術の両面からの探索を試みた。結果としてエンドモルフィン遺伝子単離には至らなかった。しかし、エンドモルフィン様ペプチド遺伝子を見出し、これに基づいた合成ペプチドはオピオイド受容体と弱く結合した。

研究成果

• [雑誌論文] Specific affinity-labeling of the nociceptin ORL1 receptor using a thiol-activated Cys(Npys)-containing peptide ligand. (2016)
  • 著者名/発表者名: A. Matsushima, H. Nishimura, Y. Matsuyama, X. Liu, T. Costa, and Y. Shimohigashi
  • 雑誌名: Biopolymers: Peptide Science 巻: なし 号: 4 ページ: 460-469
  • DOI: 10.1002/bip.22792
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] ORL1 Nociceptin Receptor Response of Opioid Peptides Derived from Proenkephalin Precursor Protein. (2016)
  • 著者名/発表者名: Motomatsu, Y., Nishimura, H., Matsusyama, Y., Liu, X., Matsushima, A., and Shimohigashi. Y.
  • 雑誌名: Peptide Science 2015 巻: - ページ: 181-182
  • 査読あり
• [雑誌論文] GPCR functional role of Phe-269 and Phe-221 in the molecular switching of ORL1 nociceptin receptor activation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takesue, Y., Nishimura, H., Liu, X., Matsushima, A., and Shimohigashi. Y.
  • 雑誌名: Peptide Science 2014 巻: - ページ: 203-204
  • 査読あり
• [雑誌論文] Receptor selectivity and specificity of a series of opioid peptides latent in the proenkephalin precursor protein. (2015)
  • 著者名/発表者名: Motomatsu, Y., Nishimura, H., Matsumoto, Y., Kuramitsu, Y., Inamine, S., Matsushima, A., and Shimohigashi. Y.
  • 雑誌名: Peptide Science 2014 巻: - ページ: 205-206
  • 査読あり
• [雑誌論文] An in silico genomic search of endomorphin-like opioid peptides. (2015)
  • 著者名/発表者名: atsu, Y., and Shimohigashi. Y.
  • 雑誌名: Peptide Science 2014 巻: - ページ: 281-282
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The molecular switching of ORL1 nociceptin receptor in activation/inactivation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nishimura, H., Li, J., Isozaki, K., Takesue, Y., Liu, X., Shimohigashi, M., Inamine, S., Matsushima, A., and Shimohigashi. Y.
  • 雑誌名: Peptide Science 2014 巻: - ページ: 201-202
  • 査読あり
• [雑誌論文] An in silico genomic search of endomorphin-like opioid peptides (2015)
  • 著者名/発表者名: Matsushima, A., Koyanagi, O.K., Nishimura, H., Inamine, S., Motomatsu, Y., and Shimohigashi. Y.
  • 雑誌名: Peptide Science 2014 巻: - ページ: 201-202
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] N-Methylthioacetylation of RYYRIK-NH2 with enhanced specific binding affinity and high antagonist activity for nociceptin ORL1 receptor (2014)
  • 著者名/発表者名: J. Li, H. Nishimura, A. Matsushima, and Y. Shimohigashi
  • 雑誌名: Bioorganic & Medicinal Chemistry 巻: 22 号: 21 ページ: 5721-5726
  • DOI: 10.1016/j.bmc.2014.09.049
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tritium-Labelled Isovaleryl-RYYRIK-NH2 as Potential Antagonist Probe for ORL1 Nociceptin Receptor (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Inamine, H. Nishimura, J. Li, K. Isozaki, A. Matsushima, T. Costa, and Y. Shimohigashi
  • 雑誌名: Bioorganic & Medicinal Chemistry 巻: 22 号: 21 ページ: 5902-5909
  • DOI: 10.1016/j.bmc.2014.09.018
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multiple and Simultaneous Cys→Ala Mutations of ORL1 Nociceptin Receptor to Identify the Affinity Binding site of Cys(Npys)-Elongated RYYRIK Peptide Antagonist (2014)
  • 著者名/発表者名: Matsushima, A., Nishimura, H., Inamine, S., and Shimohigashi, Y.
  • 雑誌名: Peptide Science 2013 巻: - ページ: 413-4144
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure-activity Studies on the Halogenated Phe-containing Neuropeptide Substance P Analogs (2014)
  • 著者名/発表者名: Kuramitsu, Y., Nishimura, H., Nakamura, R., Suyama, K., Matsushima, A., Nose, T., and Shimohigashi, Y.
  • 雑誌名: Peptide Science 2013 巻: - ページ: 319-320
• [雑誌論文] Specific Role of Phe Residues in Opioid Peptide Met-enkephalin- Arg-Phe in Binding to All Three Opioid Receptors (2014)
  • 著者名/発表者名: Motomatsu, Y., Nishimura, H., Matsumoto, Y., Inamine, S., Kuramitsu, Y., Matsushima, A., and Shimohigashi, Y.
  • 雑誌名: Peptide Science 2013 巻: - ページ: 317-318
• [学会発表] プロエンケファリン前駆体からプロセッシングされる全オピオイドペプチドの受容体サブタイプ特異性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 元松 雄大・西村 裕一・松本 結香・蔵満 由美・稲嶺 翔吾・劉 暁輝・松島 綾美・下東 康幸
  • 学会等名: BMB2015（第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会）
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（神戸市）
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] ORL1疼痛受容体活性化における新規な分子スイッチ (2015)
  • 著者名/発表者名: 武末祐貴、西村裕一、劉 暁輝、松島綾美、下東康幸
  • 学会等名: BMB2015（第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会）
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（神戸市）
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] ORL1 nociceptin receptor response of opioid peptides derived from proenkephalin precursor protein (2015)
  • 著者名/発表者名: Yudai Motomatsu, Hirokazu Nishimura, Yutaka Matsuyama, Xiaohui Liu, Ayami Matsushima, and Yasuyuki Shimohigashi
  • 学会等名: 第52回ペプチド討論会
  • 発表場所: 平塚市中央公民館（平塚市）
  • 年月日: 2015-11-16
• [学会発表] Functional Role of the Phe-Phe Stacking Microswich in the ORL1 nociceptin receptor activation (2015)
  • 著者名/発表者名: uuki Takesue, Hirokazu Nishimura, Xiaohui Liu, Ayami Matsushima, and Yasuyuki Shimohigashi
  • 学会等名: 第52回ペプチド討論会
  • 発表場所: 平塚市中央公民館（平塚市）
  • 年月日: 2015-11-16
• [学会発表] 痛み増強受容体ORL1のPhe269は受容体活性化における新規な分子スイッチ (2015)
  • 著者名/発表者名: 武末祐貴、西村裕一、劉 暁輝、松島綾美、下東康幸
  • 学会等名: 平成27年度日本生化学会九州支部例会
  • 発表場所: 九州大学箱崎キャンパス（福岡市）
  • 年月日: 2015-05-16
• [学会発表] プロエンケファリン前駆体タンパク質から産生されるオピオイドペプチドのオピオイド受容体サブタイプ選択性と活性化能 (2015)
  • 著者名/発表者名: 元松雄大、西村裕一、松本結香、蔵満由美、稲嶺翔吾、劉 暁輝、松島綾美、下東康幸
  • 学会等名: リスクサイエンス研究フォーラム2014
  • 発表場所: 福岡大学セミナーハウス、福岡市
  • 年月日: 2015-03-09
• [学会発表] An in silico genomic serch of endomorphin-like opioid peptides (2014)
  • 著者名/発表者名: 松島綾美、小柳香奈子、西村裕一、稲嶺翔吾、元松雄大、下東康幸
  • 学会等名: 第51回ペプチド討論会
  • 発表場所: 徳島大学蔵本キャンパス大塚講堂、徳島市
  • 年月日: 2014-10-22 – 2014-10-24
• [学会発表] GPCR functional role of Phe-269 and Phe-221 in the molecular switching of ORL1 nociceptin receptor activation (2014)
  • 著者名/発表者名: 武末祐貴、西村裕一、劉暁輝、松島綾美、下東康幸
  • 学会等名: 第51回ペプチド討論会
  • 発表場所: 徳島大学蔵本キャンパス大塚講堂、徳島市
  • 年月日: 2014-10-22 – 2014-10-24
• [学会発表] ORL1・ノシセプチン受容体活性化における221位および269位Pheの構造要因 (2014)
  • 著者名/発表者名: 武末祐貴、西村裕一、劉 暁輝、松島綾美、下東康幸
  • 学会等名: 第51回化学関連支部合同九州大会
  • 発表場所: 北九州国際会議場、北九州市
  • 年月日: 2014-06-28
• [学会発表] Met-enkephalin-Arg-Pheの４位および７位Phe-フェニル基の異なるオピオイド受容体相互作用性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 元松雄大、西村裕一、松本結香、稲嶺翔吾、蔵満由美、松島綾美、下東康幸
  • 学会等名: 第51回化学関連支部合同九州大会
  • 発表場所: 北九州国際会議場、北九州市
  • 年月日: 2014-06-28
• [備考] 構造機能生化学（研究室ホームページ）
  • URL: http://lsfb.scc.kyushu-u.ac.jp
• [備考] 九州大学大学院理学研究院化学部門大学院理学府化学専攻構造機能生化学研究室
  • URL: http://lsfb.scc.kyushu-u.ac.jp
• [備考] 九州大学大学院理学研究院リスクサイエンス研究教育拠点
  • URL: http://rsrc.scc.kyushu-u.ac.jp/index.html