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2023 年度 実績報告書

スフィンゴ脂質病の新規治療法を指向した光キャプチャーによるSMS2阻害様式の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K05303
研究機関北海道大学

研究代表者

村井 勇太  北海道大学, 農学研究院, 准教授 (20707038)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードスフィンゴミエリン合成酵素2 / 光アフィニティーラベル / スフィンゴ脂質 / 阻害剤 / 肥満 / 癌
研究実績の概要

本年度は、アルキンタグを導入した第二のアルキン型PALプローブによるSMS2釣り上げ実験をSMS2過剰発現細胞(総タンパク量 600ug)において実施した。評価方法は光ラベル後にクリックケミストリーによるビオチン導入を行い、アビジン精製、SDS-PAGEを実施した後、SMS2に導入してあるFLAGタグの抗体検出によって行なった。結果、PALプローブの有無によりSMS2の分子量である40-50KDa付近に強度に差がある2本のバンドを確認した。また競合剤を加えたサンプルについては若干のバンド強度低下が確認された。このバンド群をゲル内消化し、MS/MS測定に供したところSMS2の釣り上げができていることを確認した。しかし、SMS2の釣り上げに成功はしているもののPALプローブの結合部位については特定するまでには至らなかった。これはSMS2の絶対量の低さが原因と考えられ、SMS2過剰発現細胞量を増やし(総タンパク量 1.5 mg)釣り上げ実験を実施したが、同様の結果となり、現在、結合部位特定までには至らなかった。今後は昆虫細胞を用いたより多くの過剰発現を行うことで大量のSMS2の獲得を目指し、SMS2とPALプローブの結合部位特定研究の継続を予定している。また未知のタンパク構造をその相同性や類似性から予測可能なAlfaFold2を用いて独自開発したSMS2阻害剤群とのドッキングポーズシュミレーションについても検討を行なった。その結果、結合部位は膜貫通領域3-4近傍が可能性の高い結合部位候補とされたが、その他30箇所ほどの候補があることから、現時点ではAlfaFold2予測もまだ信憑性が低い。従って、さらなる信憑性を高めるためPALによる結合部位解明が必要とされる。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Racemization of the substrate and product by serine palmitoyltransferase from Sphingobacterium multivorum yields two enantiomers of the product from d-serine2024

    • 著者名/発表者名
      Ikushiro Hiroko、Honda Takumi、Murai Yuta、Murakami Taiki、Takahashi Aya、Sawai Taiki、Goto Haruna、Ikushiro Shin-ichi、Miyahara Ikuko、Hirabayashi Yoshio、Kamiya Nobuo、Monde Kenji、Yano Takato
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 300 ページ: 105728~105728

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2024.105728

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biocompatible and Water-Soluble Shortwave-Infrared (SWIR)-Emitting Cyanine-Based Fluorescent Probes for In Vivo Multiplexed Molecular Imaging2024

    • 著者名/発表者名
      Swamy Mahadeva M. M.、Murai Yuta、Monde Kenji、Tsuboi Setsuko、Swamy Aravind K.、Jin Takashi
    • 雑誌名

      ACS Applied Materials & Interfaces

      巻: 16 ページ: 17253~17266

    • DOI

      10.1021/acsami.4c01000

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stereochemistry of Sphingolipids in Ganglioside GM3 Enhances Recovery of Nervous Functionality2023

    • 著者名/発表者名
      Koolath Sajeer、Murai Yuta、Suzuki Tomoya、Swamy Mahadeva M. M.、Usuki Seigo、Monde Kenji
    • 雑誌名

      ACS Medicinal Chemistry Letters

      巻: 14 ページ: 1237~1241

    • DOI

      10.1021/acsmedchemlett.3c00252

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stereochemistry‐activity relationship of ceramide‐induced exosome production to clear amyloid‐β in Alzheimer's disease2023

    • 著者名/発表者名
      Abdelrasoul Mariam、Yuyama Kohei、Swamy Mahadeva M. M.、Murai Yuta、Monde Kenji
    • 雑誌名

      Chirality

      巻: 35 ページ: 577~585

    • DOI

      10.1002/chir.23568

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural insights into the substrate recognition of serine palmitoyltransferase from Sphingobacterium multivorum2023

    • 著者名/発表者名
      Ikushiro Hiroko、Murakami Taiki、Takahashi Aya、Katayama Asuka、Sawai Taiki、Goto Haruna、Koolath Sajeer、Murai Yuta、Monde Kenji、Miyahara Ikuko、Kamiya Nobuo、Yano Takato
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 299 ページ: 104684~104684

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2023.104684

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Accumulation of squalene in filamentous fungi <i>Trichoderma virens</i> PS1-7 in the presence of butenafine hydrochloride, squalene epoxidase inhibitor: biosynthesis of 13C-enriched squalene2023

    • 著者名/発表者名
      Zhang Wen、Sunami Kazu、Liu Shuo、Zhuang Zihan、Sakihama Yasuko、Zhou Da-Yang、Suzuki Takeyuki、Murai Yuta、Hashimoto Makoto、Hashidoko Yasuyuki
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 87 ページ: 1129~1138

    • DOI

      10.1093/bbb/zbad102

    • 査読あり
  • [学会発表] 精巣、精子に特異的に存在する極長鎖多価不飽和脂肪酸含有スフィンゴ脂質の合成2024

    • 著者名/発表者名
      大塚汐里、村井勇太、門出健次
    • 学会等名
      日本化学会第104春季年会(2024)
  • [学会発表] SphingobacteriumSPT代謝産物 3-ケトジヒドロスフィンゴシンの立体解析2024

    • 著者名/発表者名
      村井 勇太、本田 拓巳、生城 浩子、矢野 貴人、門出 健次
    • 学会等名
      日本農芸化学会2024年度大会
  • [学会発表] スフィンゴミエリン合成酵素2の機能と阻害剤開発アプローチ2023

    • 著者名/発表者名
      村井勇太、阿部美良乃、佐藤 長緒、眞木 美帆、門出 健次
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会 第17回年会
  • [学会発表] 代謝産物3-ケトジヒドロスフィンゴシンの立体解析法開発と応用2023

    • 著者名/発表者名
      村井勇太、本田拓巳、橋本 誠、門出健次
    • 学会等名
      2023年度 日本農芸化学会北海道支部/第53回 日本栄養・食糧学会 北海道支部 合同学術講演会
  • [学会発表] Accumulation of squalene in filamentous fungi Trichoderma virens PS1-7 in the presence of butenafine hydrochloride, squalene epoxidase inhibitor. -Biosynthesis of 13C-enriched squalene2023

    • 著者名/発表者名
      Wen Zhang, Kazu Sunami, Shuo Liu, Zihan Zhuang, Yasuko Sakihama, Yuta Murai, Makoto Hashimoto, Yasuyuki Hashidoko
    • 学会等名
      023年度 日本農芸化学会北海道支部/第53回 日本栄養・食糧学会 北海道支部 合同学術講演会
  • [学会発表] 精巣、精子中に特異的に存在する 多価不飽和極長鎖脂肪酸含有スフィンゴ脂質の合成2023

    • 著者名/発表者名
      大塚汐里、村井勇太、門出健次
    • 学会等名
      日本化学会北海道支部2023年夏季研究発表会
  • [学会発表] 3-ケトジヒドロスフィンゴシンの立体解析法開発と Sphingobacterium SPTによる代謝産物への応用2023

    • 著者名/発表者名
      村井 勇太、本田 拓巳、生城 浩子、矢野 貴人、門出 健次
    • 学会等名
      第16回セラミド研究会学術集会・第17回スフィンゴテラピィ研究会 合同年会
  • [学会発表] 男性生殖機能に重要とされる多価不飽和極長鎖脂肪酸含有スフィンゴ脂質群の合成2023

    • 著者名/発表者名
      大塚汐里、村井勇太、門出健次
    • 学会等名
      第16回セラミド研究会学術集会・第17回スフィンゴテラピィ研究会 合同年会

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公開日: 2024-12-25  

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