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2013 年度 実績報告書

興奮と抑制の中枢神経伝達を制御する海洋天然物の探索

研究課題

研究課題/領域番号 22380114
研究機関北海道大学

研究代表者

酒井 隆一  北海道大学, 水産科学研究科(研究院), 教授 (20265721)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2014-03-31
キーワードグルタミン酸受容体 / Gタンパク質共役型受容体 / レクチン / 海洋天然物 / ペプチド / ポリアミン
研究概要

海綿 Axinyssa aculeata由来の新規ペプチドであるアーキュレイン類のN-末端側のアミノ酸残基プロトアーキュレイン(pACU-B)の構造解析を合成モデル化合物を用いて比較検討することで完了した。この結果から、これまで例を見ない構造を持つ分子量5700のACU-Bの作業構造を提出することができた。また、ACUは強い溶血作用を示すが、陰イオン性のリン脂質、へパラン硫酸、レクチンによっても強く阻害されたことから、ACUが細胞表面の陰イオン性物質を認識し、結合することが溶血活性に必要であることが示唆された。海綿Cinachyrellaから分離されたレクチン(CchG)は、ドーナッツ型の4量体構造のガレクチンであるが、発現AMPA/カイニン酸型グルタミン酸受容体の脱感作を阻害する活性を持つ。この結果は、人の脳内で発現するガレクチンもグルタミン酸受容体の機能を変調している可能性を示していたので、その可能性をさらに検証するためマアナゴガレクチン、コンジェリンIおよび発現ガレクチンIを用いて発現グルタミン酸受容体及び神経細胞に対する作用を調べた。その結果、構造上安定性が高いガレクチンほど強い作用を示すこと、作用は糖鎖のプロセッシングに依存的であることが分かった。したがってAMPA/カイニン酸型グルタミン酸受容体は糖鎖プロッセッシングの度合いに応じてガレクチンにより様々な変調を受け、中枢の生理または病理的な状態に影響を及ぼしている可能性を提唱した。また、パラオ産海綿およびホヤよりNMDA受容体やGタンパク質共役受容体に強い親和性を示す新規モチーフを持つアルカロイドを計8種単離し海洋生物が新規の神経活性化合物の宝庫であるという考えを立証した。

現在までの達成度 (区分)
理由

25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

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Recent progress in neuroactive marine natural products2014

    • 著者名/発表者名
      Sakai, R.; Swanson, G. T.
    • 雑誌名

      Nat. Prod. Rep

      巻: 31 ページ: 273-309

    • DOI

      10.1039/c3np70083f

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modulation of ionotropic glutamate receptor function by vertebrate galectins.2014

    • 著者名/発表者名
      Copits, B. A.; Vernon, C. G.; Sakai, R.; Swanson, G. T.
    • 雑誌名

      The Journal of Physiology

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1113/jphysiol.2013.269597

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Practical sysnthesis of kainoinds: A new chemical probe precursor and a fluorescent probe2014

    • 著者名/発表者名
      Sasaki, S.; Suzuki, H.; Ouchi, H.; Asakawa, T.; Inai, M.; Sakai, R.; Shimamoto, K.; Hamashima, Y.; Kan, T.
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 16 ページ: 564-567

    • DOI

      10.1021/ol403434e

    • 査読あり
  • [学会発表] Aculeaine Aの溶血活性2014

    • 著者名/発表者名
      岸伶美、酒井隆一
    • 学会等名
      日本水産学会
    • 発表場所
      北海道大学函館キャンパス 函館市
    • 年月日
      20140326-20140331
  • [学会発表] パラオ産海綿Axinyssa sp.より得られたグルタミン酸受容体作動薬に関する研究2014

    • 著者名/発表者名
      内舛 肇、Andrew Engb, Millick Ekins, John Hooper, Geoffrey T. Swanson, 酒井 隆一
    • 学会等名
      日本水産学会
    • 発表場所
      北海道大学函館キャンパス 函館市
    • 年月日
      20140326-20140331
  • [学会発表] Aculaines: Novel peptide toxins modified with long chain polyamine from the Okinawan marine sponge.2013

    • 著者名/発表者名
      Ryuichi Sakai, Reimi Kishi, Satoko Matsunaga
    • 学会等名
      MaNaPro2013
    • 発表場所
      Hesperia La Toja Hotel, La Toja Island, Spain
    • 年月日
      20130915-20130920
  • [学会発表] Neuroactive small molecules from water soluble extracts of Palauan sponge and tunicate2013

    • 著者名/発表者名
      Hajime Uchimasu , Andrew Eng, Geoffrey Swanson, Ryuichi Sakai
    • 学会等名
      MaNaPro2013
    • 発表場所
      Hesperia La Toja Hotel, La Toja Island, Spain
    • 年月日
      20130915-20130920

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公開日: 2015-05-28  

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