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2019 年度 実績報告書

蛍光バイオセンサーを駆使した神経受容体標的アロステリック薬の合理的探索手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K14362
研究機関国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構

研究代表者

山浦 圭  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子生命科学領域, 博士研究員(任常) (10805675)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
キーワードアロステリック作動薬 / 神経伝達物質受容体 / 蛍光バイオセンサー / 薬剤スクリーニング / 合理的探索
研究実績の概要

アロステリック薬は既存の薬剤と比較して標的特異性が高く、生体内局所においてのみ作用を示す。そのため副作用が少なく、新薬開発において強く望まれている。しかしながら、創薬ターゲットとして重要な神経伝達物質受容体に作用するアロステリック薬の探索が困難なため、その薬剤開発は停滞している。本研究課題では、神経伝達物質受容体の蛍光バイオセンサーを駆使することで、これまで不可能であったアロステリック薬の合理的な探索手法を開発することを目的とした。
前年度はGABAA受容体に対して提案した方法論の確立及び薬剤スクリーニングへの展開を行い、結果として複数ヒット化合物が得られた。本年度はヒットした化合物の検証実験に加えて、他の神経伝達物質受容体への適用を試みた。まず、電気生理学的にヒット化合物がアロステリック作動薬か検証した。その結果、clemizole、CGP-13501、paliperidoneはそれぞれGABA作動性電流を可逆的に増加させたことより、それらの化合物がGABAA受容体のアロステリック作動薬として機能することが世界で初めて明らかとなった。次に、開発した手法を用いて上述のヒット化合物の結合親和性を算出した。その結果、それぞれ7.7、5.2、2μMであることがわかった。一方、開発した手法を用いてニコチン性アセチルコリン受容体への応用を試みたが、培養細胞膜上に機能的に発現させることが困難であったため現在のところ他の神経伝達物質への応用はできていない。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Construction of a Fluorescent Screening System of Allosteric Modulators for the GABAA Receptor Using a Turn-On Probe2019

    • 著者名/発表者名
      Seiji Sakamoto, Kei Yamaura, Tomohiro Numata, Fumio Harada, Kazuma Amaike, Ryuji Inoue, Shigeki Kiyonaka, and Itaru Hamachi
    • 雑誌名

      ACS Central Science

      巻: 5 ページ: 1541-1553

    • DOI

      https://doi.org/10.1021/acscentsci.9b00539

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Rational selection method for allosteric modulators of GABAA receptors using ligand-directed chemistry2019

    • 著者名/発表者名
      Kei Yamaura, Tomohiro Numata, Shigeki Kiyonaka and Itaru Hamachi
    • 学会等名
      第37回メディシナルケミストリーシンポジウム
  • [学会発表] A Turn-on Imaging Probe for GABAA Receptors Allows for Construction of Fluorescent Biosensor2019

    • 著者名/発表者名
      Seiji SAKAMOTO, Fumio HARADA, Kei YAMAURA, Kazuma AMAIKE, Tomohiro NUMATA, Ryuji INOUE, Shigeki KIYONAKA, Itaru HAMACHI
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会

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公開日: 2021-01-27  

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