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脂質が関与する化学コミュニケーション解明のための脂質認識天然物リガンドの探索

公募研究

研究領域化学コミュニケーションのフロンティア
研究課題/領域番号 20H04781
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
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) 2020-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード脂質 / 化学コミュニケーション / 脂質ラフト / スフィンゴミエリン / セラミド / 天然物
研究開始時の研究の概要

生理活性天然物リガンドには脂質を認識するものが数多く見出されており、薬剤や分子プローブとして用いられている。松森はこれまで、脂質と膜タンパク質の相互作用解析を目的に脂質固定ビーズを調製し、脂質特異的タンパク質の取得を行ってきた。この脂質固定ビーズが、脂質特異的タンパク質の探索ばかりでなく、脂質を認識する天然物リガンドの探索にも役立つのではないかと考え、本研究を着想した。このようにして脂質認識能を有する天然物リガンドを探索し、それらを創薬シーズや脂質を標識する化学プローブとして利用することを目的とする。これにより脂質に関連した化学シグナルの解析を加速し、その理解を深めていく。

研究実績の概要

脂質ラフトは細胞間化学コミュニケーションのプラットフォームとして機能する。また生理活性脂質の医薬品展開を目指した研究も行われている。このように、脂質は細胞膜における化学コミュニケーションを媒介するだけでなく、脂質そのものが生理活性を有する化学コミュニケーションの担い手でもある。一方で、生理活性天然物リガンドには脂質を認識するものが数多く見出されており、薬剤や分子プローブとして用いられている。松森はこれまで、脂質と膜タンパク質の相互作用解析を目的に脂質固定ビーズを調製し、脂質特異的タンパク質の取得を行ってきた。この脂質固定ビーズが、脂質特異的タンパク質の探索ばかりでなく、脂質を認識する天然物リガンドの探索にも役立つのではないかと考え、本研究を着想した。このようにして脂質認識能を有する天然物リガンドを探索し、それらを創薬シーズや脂質を標識する化学プローブとして利用することを目的とする。
2021年度は、脂質ラフトの構成脂質でありかつ生理活性も強いスフィンゴミエリンやセラミド、スフィンゴ糖脂質などのスフィンゴ脂質を固定化したビーズを調製し、脂質認識天然物リガンドのアフィニティー精製を行った。天然物のソースとして、アンフィジノール類など多くの特徴的な二次代謝産物を生産する渦鞭毛藻の抽出物を検討した。その結果、質量分析においてスフィンゴミエリンやセラミドに特異的な天然物と思われるシグナルを複数確認でき、その単離を開始した。
また、渦鞭毛抽出液以外に、天然物ライブラリーを天然物ソースとして用い、脂質特異的天然物の探索も検討した。しかし、脂質固定ビーズを用いたライブラリーからの探索は必ずしも効率がよくないことが分かり、表面プラズモンの表面に脂質分子を化学的に固定化する探索法を考案し、これを実践した。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 3件、 査読あり 14件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件) 備考 (6件)

  • [国際共同研究] Abo Akademi University(フィンランド)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Strasbourg(フランス)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Abo Akademi University(フィンランド)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Strasbourg(フランス)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] 脂質ラフトを標的とする局所麻酔薬の作用機序2022

    • 著者名/発表者名
      木下 祥尚, 松森 信明
    • 雑誌名

      Medical Science Digest

      巻: 48 ページ: 50-51

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Preparation of Nitrogen Analogues of Ceramide and Studies of Their Aggregation in Sphingomyelin Bilayers2021

    • 著者名/発表者名
      Yasuda Hiroki、Torikai Kohei、Kinoshita Masanao、Sazzad Md. Abdullah Al、Tsujimura Koya、Slotte J. Peter、Matsumori Nobuaki
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 37 号: 42 ページ: 12438-12446

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.1c02101

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Recent advances in microscale separation techniques for lipidome analysis2021

    • 著者名/発表者名
      Kawai Takayuki、Matsumori Nobuaki、Otsuka Koji
    • 雑誌名

      The Analyst

      巻: 146 号: 24 ページ: 7418-7430

    • DOI

      10.1039/d1an00967b

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 脂質ラフトと麻酔メカニズム2021

    • 著者名/発表者名
      松森 信明
    • 雑誌名

      麻酔

      巻: 70 ページ: 724-731

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metal complex lipids for fluid?fluid phase separation in co‐assembled phospholipid membranes2021

    • 著者名/発表者名
      Ohtani Ryo、Anegawa Yuka、Watanabe Hikaru、Tajima Yutaro、Kinoshita Masanao、Matsumori Nobuaki、Kawano Kenichi、Yanaka Saeko、Kato Koichi、Nakamura Masaaki、Ohba Masaaki、Hayami Shinya
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: - 号: 24 ページ: 13603-13608

    • DOI

      10.1002/anie.202102774

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Amphidinol 3 preferentially binds to cholesterol in disordered domains and disrupts membrane phase separation2021

    • 著者名/発表者名
      Hieda Manami、Sorada Akira、Kinoshita Masanao、Matsumori Nobuaki
    • 雑誌名

      Biochemistry and Biophysics Reports

      巻: 26 ページ: 100941-100941

    • DOI

      10.1016/j.bbrep.2021.100941

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Biophysics at Kyushu University2020

    • 著者名/発表者名
      Akiyama Ryo、Annaka Masahiko、Kohda Daisuke、Kubota Hiroyuki、Maeda Yusuke、Matsumori Nobuaki、Mizuno Daisuke、Yoshida Norio
    • 雑誌名

      Biophysical Reviews

      巻: 12 号: 2 ページ: 245-247

    • DOI

      10.1007/s12551-020-00643-2

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Assembly formation of minor dihydrosphingomyelin in sphingomyelin-rich ordered membrane domains2020

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

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 11794-11794

    • DOI

      10.1038/s41598-020-68688-7

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Low-flux scanning electron diffraction reveals substructures inside the ordered membrane domain2020

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

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 22188-22188

    • DOI

      10.1038/s41598-020-79083-7

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The influence of ceramide and its dihydro analog on the physico-chemical properties of sphingomyelin bilayers2020

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

      Chemistry and Physics of Lipids

      巻: 226 ページ: 104835-104835

    • DOI

      10.1016/j.chemphyslip.2019.104835

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pseudo‐Membrane Jackets: Two‐Dimensional Coordination Polymers Achieving Visible Phase Separation in Cell Membrane2020

    • 著者名/発表者名
      Ohtani Ryo、Kawano Kenichi、Kinoshita Masanao、Yanaka Saeko、Watanabe Hikaru、Hirai Kenji、Futaki Shiroh、Matsumori Nobuaki、Uji‐i Hiroshi、Ohba Masaaki、Kato Koichi、Hayami Shinya
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 59 号: 41 ページ: 17931-17937

    • DOI

      10.1002/anie.202006600

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Chemical diversity and mode of action of natural products targeting lipids in the eukaryotic cell membrane2020

    • 著者名/発表者名
      Nishimura, S. & Matsumori, N.
    • 雑誌名

      Nat. Prod. Rep.

      巻: 37 号: 5 ページ: 677-702

    • DOI

      10.1039/c9np00059c

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Total Synthesis of Amphidinol 3: A General Strategy for Synthesizing Amphidinol Analogues and Structure-Activity Relationship Study2020

    • 著者名/発表者名
      Wakamiya Yuma、Ebine Makoto、Matsumori Nobuaki、Oishi Tohru
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 142 号: 7 ページ: 3472-3478

    • DOI

      10.1021/jacs.9b11789

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Defining raft domains in the plasma membrane2019

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Kusumi、Takahiro K. Fujiwara、Taka A. Tsunoyama、Rinshi S. Kasai、An‐An Liu、Koichiro M. Hirosawa、Masanao Kinoshita、Nobuaki Matsumori、Naoko Komura、Hiromune Ando、Kenichi G. N. Suzuki
    • 雑誌名

      Traffic

      巻: 21 号: 1 ページ: 106-137

    • DOI

      10.1111/tra.12718

    • 関連する報告書
      2020 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] Archaeal Glycolipid S-TGA-1 Is Crucial for Trimer Formation and Photocycle Activity of Bacteriorhodopsin2019

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

      ACS Chemical Biology

      巻: 15 号: 1 ページ: 197-204

    • DOI

      10.1021/acschembio.9b00756

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 脂質-膜タンパク質相互作用解析法の開発とその応用2021

    • 著者名/発表者名
      松森信明
    • 学会等名
      「化学コミュニケーションのフロンティア」第8回公開シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脂質ラフトと麻酔作用2021

    • 著者名/発表者名
      松森信明
    • 学会等名
      麻酔メカニズム研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Interaction analysis between membrane proteins and lipids to understand biological membranes2021

    • 著者名/発表者名
      Matsumori Nobuaki
    • 学会等名
      The 59th Japanese Biophysical Society Meeting
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Interaction analysis between membrane proteins and lipids towards elucidation of lipid-related chemical communications2021

    • 著者名/発表者名
      Matsumori Nobuaki
    • 学会等名
      PACIFICHEM 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 局所麻酔の新たなメカニズム2020

    • 著者名/発表者名
      松森信明
    • 学会等名
      ペインクリニック学会第54回学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 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
      2021 実績報告書 2020 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
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
  • [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
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
  • [備考] Researchgate

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] Google Scholar

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
  • [備考] Researchgate

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2022-12-28  

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