研究課題
消化管は免疫系、神経系、内分泌系と密接に連携して腸管イントラネットを構築することにより、外界とのインターフェイスとして宿主の恒常性維持に重要な役割を果たしている。消化管内には40-50兆個もの莫大な数の細菌が常時存在し(常在性腸内細菌叢)、これらが腸管イントラネットを介して宿主の生理機能に影響を及ぼす。常在性腸内細菌叢のメタゲノム解析により腸内細菌ゲノム上には代謝産物を産生する際に必要な酵素群(ヒトが本来有しない酵素群)が多数存在する。よって腸内細菌は多彩な代謝産物を産生する。本申請研究は、“腸内細菌叢から産生される代謝産物が宿主に発現するGタンパク質共役型受容体(GPCR)群のリガンドとして機能し、宿主生理機能に影響を及ぼす” との作業仮説のもと、糞便および内視鏡検査排液等から抽出された低分子代謝産物画分を、各種GPCRに対して網羅的かつ系統的にスクリーニングすることにより新規低分子リガンド(腸内細菌叢由来代謝産物)-GPCRペアの同定を目指すものである。スクリーニングを実施する前に、上記スクリーニングに供する予定であったβ-arrestinアッセイ系を既知低分子リガンドを認識する約100種類のGPCRからなるGPCRライブラリー上で運用し評価した。驚くべきことに約半数の受容体においてリガンド刺激によって検出されるべき活性が予想外に低いことが判明した。そこで本申請研究においてはまず、感度、汎用性の点においてβ-arrestinアッセイ系より優れた新規GPCRアッセイ系の開発に着手した。平成29年度でこの新規アッセイ系の開発はほぼ完了することができた。
4: 遅れている
本研究のGPCRリガンドスクリーニングに当初使用する予定であったβ-arrestinアッセイ系を既知低分子リガンドを認識する約100種類のGPCRからなるGPCRライブラリー上で運用したところ、約半数の受容体においてリガンド刺激によって検出されるべき活性が予想外に低いことが判明した。この実験結果をオーファンGPCRに外挿すれば、リガンド刺激によって本来検出されるべき活性の約半数がβ-arrestinアッセイ系では検出できないこととなる。この実験結果をうけて、本探索研究用に新規GPCRアッセイ系を開発せざるを得ない状況となったため、実験計画は遅れている。
新規に開発したGPCRアッセイ系の最終調整を施行後、このアッセイ系を使用して当初計画していたスクリーニングを開始する。
本申請研究において、スクリーニングに供する予定であったβ-arrestinアッセイ系を既知低分子リガンドを認識する約100種類のGPCRからなるGPCRライブラリー上で運用したところ、約半数の受容体においてリガンド刺激によって検出されるべき活性が予想外に低いことが判明した。そこで本申請研究においてはまず、感度、汎用性の点においてβ-arrestinアッセイ系より優れた新規GPCRアッセイ系の開発に着手した。平成29年度でこの新規アッセイ系の開発はほぼ完了することができたが、実際のスクリーニングを開始するには至らなかったため、次年度使用額が生じた。平成30年度は新規に開発したGPCRアッセイ系の最終調整を施行後、当初計画していたスクリーニングを施行する予定である。スクリーニング施行に必要な消耗品その他に対して、本申請研究費を使用する計画である。
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すべて 雑誌論文 (35件) (うち査読あり 35件、 オープンアクセス 3件)
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