ハイコンテント顕微鏡を駆使した新規ERストレス緩和薬の同定と治療戦略開発への応用

2021 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19H03409
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 酒井 規雄 広島大学, 医系科学研究科(医), 教授 (70263407)
• 研究分担者: 秀 和泉 広島大学, 医系科学研究科(医), 講師 (20253073) ; 古武 弥一郎 広島大学, 医系科学研究科(薬), 教授 (20335649) ; 田中 茂 広島大学, 医系科学研究科(医), 講師 (20512651) ; 河合 秀彦 広島大学, 医系科学研究科(薬), 准教授 (30379846) ; 杉田 誠 広島大学, 医系科学研究科(歯), 教授 (50235884) ; 原田 佳奈 広島大学, 医系科学研究科(医), 助教 (90609744)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: セロトニントランスポーター / 小胞体ストレス / 膜輸送 / 神経変性疾患

研究実績の概要

１）ERストレス緩和薬物候補を得る。：ERストレスの緩和薬候補として非ステロイド性抗炎症薬（NSAIDS）のFlurbiprofenのSERTの膜輸送、小胞体ストレスと小胞体ストレス関連タンパク分解に対する影響を検討した。FlurbiprofenのSERT膜輸送促進効果は、NSAIDSとしてより高い活性を持つS体よりもR体の方が効果が強いことがわかり、これらの効果はFlurbiprofen が持つケミカルシャペロンとしての効果であると推定された。また、Flurbiprofenは、小胞体ストレス状況下で分子シャペロンを誘導する効果が示された。FlurbiprofenはERストレス緩和薬物として期待できる。
２） 新たなハイコンテント顕微鏡を用いたERストレス緩和薬候補の検索方法を開発する。：昨年度開発した 384プレートを用いた効率的スクリーニング法を採用し、慶応大学から提供を受けたドラックリポジショニングのライブラリ―を用いて本格的にスクリーニング系を立ち上げた。
３）本研究課題に関するSERT膜輸送に関連する研究概要：SERT膜輸送に関係するSNAREタンパク質のsyntaxin3（STX3）を同定した。STX3とSERTは過剰発現するとゴルジ体や小胞体で共局在し相互作用すること、また、両者を内在性に発現する大腸がん由来のCaco-2細胞では、SERTとSTX3は微絨毛に局在し、SERTの機能を調節することを明らかにした。一方、腸管のSERTはバリア機能の破綻が起因となる炎症性腸疾患、過敏性大腸炎に関与している。Caco2を腸管モデル細胞と考え、タイトジャンクションにより制御されるバリア機能とSERT活性との関連を検討中である。この過程で、バリア機能の指標となる経上皮電気抵抗 （TER）を新たな原理で測定可能な装置を開発した。

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。

研究成果

• [国際共同研究] Dept Neurol, Lithuanian Univ/Neurosci Inst, Lithuanian Univ(リトアニア)
  • 国名: リトアニア
  • 外国機関名: Dept Neurol, Lithuanian Univ/Neurosci Inst, Lithuanian Univ
• [雑誌論文] Effects of flurbiprofen on the functional regulation of serotonin transporter and its misfolded mutant. (2022)
  • 著者名/発表者名: Hirakawa, H., Taguchi, K., Murakawa, S. Asano, M., Noguchi, S., Kikkawa, S., Harada, K., Adachi, N., Ueyama, T., Hide, I.,Tanaka, S. and Sakai, N.
  • 雑誌名: J. Pharmacol. Sci 巻: 148 ページ: 187-195
  • DOI: 10.1016/j.jphs.2021.11.006
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] GPR3 accelerates neurite outgrowth and neuronal polarity formation via PI3 kinase-mediating signaling pathway in cultured primary neurons. (2022)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, S., Shimada, N., Shiraki, H., Miyagi, T., Harada, K., Hide, I. and Sakai, N.
  • 雑誌名: Mol. Cell. Neurosci 巻: 118 ページ: 103691
  • DOI: 10.1016/j.mcn.2021.103691
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Potential role of inducible GPR3 expression under stimulated T cell conditions (2022)
  • 著者名/発表者名: Shiraki, H., Tanaka, S., Guo, Y., Harada, K., Hide, I, Yasuda, T. and Sakai, N
  • 雑誌名: J. Pharmacol. Sci. 巻: 148 ページ: 307-314
  • DOI: 10.1016/j.jphs.2022.01.005
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Characterization of intracellular calcium mobilization induced by remimazolam, a newly approved intravenous anesthetic (2022)
  • 著者名/発表者名: Urabe, T., Miyoshi, H., Narasaki, S., Yanase, Y., Uchida, K., Noguchi, S., Hide, M, Tsutsumi, M. Y. and Sakai, N.
  • 雑誌名: PLos One 巻: 17 ページ: e0263395
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0263395
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Pentobarbital may protect against neurogenic inflammation after surgery via inhibition of substance P release from peripheral nerves of rats. (2022)
  • 著者名/発表者名: Onizuka, C., Irifune, M., Mukai, A., Shimizu, Y., Doi,M., Oue,K., Yoshida, M., Kochi, Y., Imado, E., Kanematsu, T., Nakamura, Y., Morioka, M., Nakata. Y. and Sakai、N.
  • 雑誌名: Neuroscience Letters 巻: 771 ページ: 136467
  • DOI: 10.1016/j.neulet.2022.136467
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Detailed neuronal distribution of GPR3 and its co-expression with EF-hand calcium-binding proteins in the mouse central nervous system. (2021)
  • 著者名/発表者名: Ikawa, F., Tanaka S., Harada, K. Hide, I., Maruyama, H., and Sakai, N.
  • 雑誌名: Brain Res. 巻: 1750 ページ: 147166
  • DOI: 10.1016/j.brainres.2020.147166
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Role of the E3 ubiquitin ligase HRD1 in the regulation of serotonin transporter function. (2021)
  • 著者名/発表者名: Taguchi, K., Kaneko, M., Motoike, S., Harada, K., Hide, I., Tanaka, S. and Sakai, N
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun 巻: 534 ページ: 583-589
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2020.11.036
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Syntaxin 3 interacts with serotonin transporter and regulates its function (2021)
  • 著者名/発表者名: Motoike, S., Taguchi, K., Harada, K., Asano, M., Hide, I. Tanaka, S. Irifune, M. and Sakai, N.
  • 雑誌名: J. Pharmacol. Sci. 巻: 145 ページ: 297-307
  • DOI: 10.1016/j.jphs.2021.01.007
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Evaluation of effectiveness of post-stroke metformin treatment using permanent middle cerebral artery occlusion in rats (2021)
  • 著者名/発表者名: Zemgulyte, G., Tanaka, S., Hide, I., Sakai, N., Pampuscenko, K., Borutaite, V. and Rastenyte, D.
  • 雑誌名: Pharmaceuticals 巻: 14 ページ: 312
  • DOI: 10.3390/ph14040312
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 静脈麻酔薬PropofolによるPKCトランスロケーションと細胞内局所におけるPKC活性化 (2021)
  • 著者名/発表者名: 野口 颯真、梶本 武利、卜部 智晶、柳瀬 雄輝、楢崎 壮志、原田 佳奈、田中 茂、秀 和泉、酒井 規雄
  • 学会等名: 第139回 日本薬理学会近畿部会
• [学会発表] リンパ球刺激に伴うGPR3発現上昇とNR4A2発現誘導に与える影響 (2021)
  • 著者名/発表者名: 田中 茂、白榊 紘子、原田 佳奈、秀 和泉、酒井 規雄
  • 学会等名: 第139回 日本薬理学会近畿部会
• [学会発表] プロポフォール誘発性PKCトランスロケーションの発生機構に関与するPKC領域の同定 (2021)
  • 著者名/発表者名: 楢崎 壮志、野口 颯真、卜部 智晶、原田 佳奈、秀 和泉、田中 茂、柳瀬 雄輝、梶本 武利、酒井 規雄
  • 学会等名: 第140回 日本薬理学会近畿部会
• [学会発表] マウス網膜神経細胞に発現するGPR3が神経障害後の軸索再生に与える影響 (2021)
  • 著者名/発表者名: 益田 俊、田中 茂、白榊 紘子、外丸 祐介、原田 佳奈、秀 和泉、木内 良明、酒井 規雄
  • 学会等名: 第140回 日本薬理学会近畿部会
• [学会発表] 神経細胞分化に伴い発現上昇するGPR3が神経分化関連遺伝子発現に与える影響 (2021)
  • 著者名/発表者名: 田中 茂、奈良井 浩太、猪川 文朗、原田 佳奈、秀 和泉、酒井 規雄
  • 学会等名: 第140回 日本薬理学会近畿部会
• [学会発表] Gs活性化型受容体GPR3がマウス視神経障害後の軸索再生に与える影響 (2021)
  • 著者名/発表者名: 益田 俊、田中 茂、白榊 紘子、外丸 祐介、原田 佳奈、秀 和泉、木内 良明、酒井 規雄
  • 学会等名: 第95回 日本薬理学会年会
• [学会発表] 非神経細胞におけるGタンパク質共役型受容体GPR3の多様性と機能的役割 (2021)
  • 著者名/発表者名: 田中 茂、白榊 紘子、郭 芸、柳瀬 雄輝、原田 佳奈、秀 和泉、保田 朋波流、酒井 規雄
  • 学会等名: 第95回 日本薬理学会年会
• [学会発表] プロポフォール誘発性PKCトランスロケーションに関与するPKCドメイン (2021)
  • 著者名/発表者名: 楢崎 壮志、野口 颯真、卜部 智晶、原田 佳奈、秀 和泉、田中 茂、柳瀬 雄輝、梶本 武利、酒井 規雄
  • 学会等名: 第95回 日本薬理学会年会
• [学会発表] Propofol誘発性PKC Translocationの時空間的解析～細胞内局所におけるPKC活性化 (2021)
  • 著者名/発表者名: 野口 颯真、梶本 武利、卜部 智晶、柳瀬 雄輝、楢崎 壮志、原田 佳奈、田中 茂、秀 和泉、酒井 規雄
  • 学会等名: 第95回 日本薬理学会年会
• [学会発表] パルミトイル化がセロトニントランスポーターの成熟に与える影響 (2021)
  • 著者名/発表者名: 原田 佳奈、香山 怜佳、横山 英里、髙倉 大幹、庄 亮真、足立 直子、田中 茂、秀 和泉、酒井 規雄
  • 学会等名: 日本薬学会第１４２年会
• [備考] 広島大学 神経薬理学
  • URL: https://yakuri.hiroshima-u.ac.jp/