新たな活性検出法を用いた新規生理活性ペプチドの同定による新しい生体調節機構の解明

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15K09445
• 研究機関: 国立研究開発法人国立循環器病研究センター
• 研究代表者: 森 健二 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (00416223)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 生理活性ペプチド / 神経ペプチド / Gタンパク質共役型受容体

研究実績の概要

生理活性ペプチドは、細胞間の情報伝達を担う主要な分子であり、生体機能の調節において広範かつ重要な役割を果たしている。そこで、新規生理活性ペプチドの発見とそれに続く機能解析による新しい生体調節機構の解明を目的とする。
本研究では、生理活性ペプチドの新しい活性測定法を導入して新規生理活性ペプチドを探索する。現在でも内因性リガンドがペプチドであると推測されるオーファンGPCRが数十種類存在しており、これまでの探索に用いてきたGPCR活性化測定法（細胞内カルシウムイオン濃度もしくはcAMP濃度の変動測定）ではリガンドを同定することができていない。そこで、３つの新たな活性測定法を導入した。特に、Gqシグナル伝達系の活性化を検出するために、セカンドメッセンジャーであるイノシトール3リン酸の代謝産物であるイノシトール1リン酸の産生量を定量できるアッセイ系を導入した。これにより、複数のオーファンGPCRが顕著な基礎活性を有することが初めて明らかになり、このようなオーファンGPCRでは内因性リガンドがインバースアゴニストとして機能する可能性も考慮しなくてはならないことを新たに示した。
一方、これまでの研究にて神経ペプチドであるneuromedin Uの前駆体タンパク質から新規ペプチドneuromedin U precursor-related peptide（NURP）が産生されることを免疫学的に示していたが、その実体は不明であった。そこで、ラット脳からNURPを精製することにより33および36アミノ酸残基からなる2種類の分子型で存在することを示した。このNURPは脳内ドーパミン系を介したプロラクチン分泌促進活性を有するが、この他にも脳室内投与実験により自発運動量やエネルギー消費、心拍数が増加することなどを示した。現在、今回導入した活性測定法も活用してNURPの受容体を探索している。

研究成果

• [雑誌論文] Role of neuromedin U in accelerating of non-alcoholic steatohepatitis in mice. (2018)
  • 著者名/発表者名: Teranishi H, Hayashi M, Higa R, Mori K, Miyazawa T, Hino J, Amano Y, Tozawa R, Ida T, Hanada T, Miyazato M, Hanada R, Kangawa K, and Nakao K
  • 雑誌名: Peptides 巻: 99 ページ: 134-141
  • DOI: 10.1016/j.peptides.2017.09.011
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Neuromedin U suppresses glucose-stimulated insulin secretion in pancreatic beta cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Zhang W, Sakoda H, Miura A, Shimizu K, Mori K, Miyazato M, Takayama K, Hayashi Y, and Nakazato M
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 493 ページ: 677-683
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2017.08.132
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Neuromedin U precursor-related peptide (NURP) exerts neuromedin U-like sympathetic nerve action in the rat. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ensho T, Maruyama K, Mori K, Miyazato M, Kangawa K, Nakahara K, Murakami N
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 492 ページ: 412-418
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2017.08.084
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of neuromedin U precursor-related peptide and its possible role in the regulation of prolactin release. (2017)
  • 著者名/発表者名: Mori K, Ida T, Fudetani M, Mori M, Kaiya H, Hino J, Nakahara N, Murakami N, Miyazato M, and Kangawa K
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 7 ページ: 10468
  • DOI: 10.1038/s41598-017-10319-9
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Discovery of a human neuromedin U receptor 1-selective hexapeptide agonist with enhanced serum stability. (2017)
  • 著者名/発表者名: Takayama K, Mori K, Tanaka A, Nomura E, Sohma Y, Mori M, Taguchi A, Taniguchi A, Sakane T, Yamamoto A, Minamino N, Miyazato M, Kangawa K, and Hayashi Y
  • 雑誌名: J. Med. Chem. 巻: 60 ページ: 5228-5234
  • DOI: 10.1021/acs.jmedchem.7b00694
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification and immunoregulatory function of neuromedin U (Nmu) in the Japanese pufferfish Takifugu rubripes. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kono T, Ida T, Kawahara N, Watanabe F, Biswas G, Sato T, Mori K, and Miyazato M
  • 雑誌名: Dev. Comp. Immunol. 巻: 73 ページ: 246-256
  • DOI: 10.1016/j.dci.2017.03.007
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Purification and characterization of bioactive peptides in the kuruma shrimp Marsupenaeus japonicus. (2017)
  • 著者名/発表者名: Mekata T, Kono T, Satoh J, Yoshida M, Mori K, Sato T, Miyazato M, and Ida T
  • 雑誌名: Gen. Comp. Endocrinol. 巻: 246 ページ: 321-330
  • DOI: 10.1016/j.ygcen.2017.01.008
  • 査読あり
• [学会発表] Neuromedin U precursor-related peptide: a newly identified neuropeptide with prolactin-releasing activity (2018)
  • 著者名/発表者名: Mori K, Miyazato M, and Kangawa K
  • 学会等名: 第95回日本生理学会大会
• [学会発表] プロラクチン分泌促進活性を有する新規生理活性ペプチドneuromedin U precursor-related peptideの発見 (2017)
  • 著者名/発表者名: 森健二，井田隆徳，中原桂子，村上昇，宮里幹也，寒川賢治
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会合同年次大会