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2011 年度 実績報告書

性ホルモン分泌調節における神経ペプチド受容体機能制御の分子基盤の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23689007
研究種目

若手研究(A)

研究機関京都大学

研究代表者

大石 真也  京都大学, 薬学研究科(研究院), 講師 (80381739)

キーワード性ホルモン / キスペプチン / GPR54 / プローブ / 受容体
研究概要

本研究は、哺乳動物の2つの異なる性ホルモン分泌様式へのキスペプチン類の寄与を精査するべく、神経ペプチド類の受容体選択性や視床下部-下垂体系における受容体分布との関連を明らかにすることを目的としている。平成23年度は、GPR54および性ホルモン分泌の制御に関わることが報告された関連GPCRの発現細胞株の調製と、受容体局在を検出するためのプローブ分子の設計と合成を行った。
[受容体選択的リガンドと分子プローブの創製]全長キスペプチンのSer5, Ser10, Gln15, Ser20, Arg25, Pro30, Leu35, Lys40およびTyr45~Leu52のいずれかの残基をシステインに置換し、マレイミドを介して光反応性官能基を導入することにより光反応性プローブを調製した。GPR54発現細胞株への標識実験において、Pro30, Leu35, Lys40, Tyr45, Asn46およびTrp47に標識基を導入したプローブでGPR54の認識が認められ、これらのアミノ酸残基が受容体との結合に副次的に関与していることが示唆された。同様の手順でKp-14をもとにしたプローブを作成し、Trp47に相当するアミノ酸残基に標識基を導入したプローブのGPR54への結合を確認した。
[受容体活性化の分子メカニズムとキスペプチン類の生理作用の解明への応用]各種のタグ・蛍光タンパク質を融合したGPR54受容体および関連受容体の発現細胞株について、内因性リガンドの結合活性およびアゴニスト活性を評価し、一部を除いて目的の機能を有する受容体が細胞膜上に発現していることを確認した。GPR54発現細胞株では、期待されたリガンド添加による細胞内Ca2+濃度の変化が認められ、リガンド・プローブの機能評価に利用できることを確認した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

キスペプチン類の光反応性プローブを調製し、これを利用してキスペプチン上の受容体認識に関わる部分構造を明らかにした。また、受容体活性化のメカニズムを解析するための各種細胞株を調製し、目的の機能を有していることを確認した。得られたプローブや細胞株などのツールは、今後の受容体局在や活性化機構の解明研究の展開において有用なものである。全体を通して、4年計画の1年目で予定していた実施計画通りの進捗が達成できたと考えられる。

今後の研究の推進方策

光反応性プローブを用いて得られたリガンドの受容体結合に関する知見は、今後の新規リガンド・プローブの分子設計に活用する。また、システインを介する光反応性官能基の導入はリガンド本来の活性の変化を伴っている可能性があることから、光反応性官能基を持たないプローブやアミノ酸側鎖に直接光反応性官能基を導入したプローブの作成についても検討を行う。性ホルモン分泌調節へのGPR54以外の受容体の関与が報告されていることから、他の受容体のリガンド・プローブの創製研究も展開する。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] The metastasis suppressor KISS1 lacks antimetastatic activity in the C8161.9 xenograft model of melanoma2012

    • 著者名/発表者名
      Navenot JM, Evans B, Oishi S, Setsuda S, Fujii N, Peiper SC.
    • 雑誌名

      Melanoma Res.

      巻: 22 ページ: 140-150

    • DOI

      10.1097/CMR.0b013e328350fa07

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development and application of fluorescent SDF-1 derivatives2012

    • 著者名/発表者名
      Masuda R, Oishi S, Tanahara N, Ohno H, Hirasawa A, Tsujimoto G, Kodama E, Matsuoka M, Fujii N.
    • 雑誌名

      Future Med. Chem.

      巻: 4 ページ: 837-844

    • DOI

      10.4155/fmc.12.31

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure-activity relationship study of a CXC chemokine receptor type 4 (CXCR4) antagonist FC131 using a series of alkene dipeptide isosteres2012

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi K, Oishi S, Hayashi R, Tomita K, Kubo T, Tanahara N, Ohno H, Yoshikawa Y, Furuya T, Hoshino M, Fujii N.
    • 雑誌名

      J. Med. Chem.

      巻: 55 ページ: 2746-2757

    • DOI

      10.1021/jm2016914

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of suncus kisspeptin and induction of ovulation by peripheral kisspeptin administration in the musk shrew (Suncus murinus) reflex ovulator2011

    • 著者名/発表者名
      Inoue N, Tomikawa J, Sasaki Y, Uchida A, Oishi S, Fujii N, Uenoyama Y, Yamamoto N, Maeda K, Tsukamura H.
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci.

      巻: 108 ページ: 17527-17532

    • DOI

      10.1073/pnas.1113035108

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Concise site-specific synthesis of DTPA-peptide conjugates: application to imaging probes for the chemokine receptor CXCR42011

    • 著者名/発表者名
      Masuda R, Oishi S, Ohno H, Kimura H, Saji H, Fujii N.
    • 雑誌名

      Bioorg. Med. Chem.

      巻: 19 ページ: 3216-3220

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2011.03.059

    • 査読あり
  • [学会発表] Potent CXCR4 antagonists containing amidine-type peptide bond isosteres2011

    • 著者名/発表者名
      Kubo T, Inokuchi E, Oishi S, Ohno H, Shimura K, Matsuoka M, Fujii N.
    • 学会等名
      AIMECS11
    • 発表場所
      京王プラザホテル(東京都)
    • 年月日
      20111129-20111202
  • [学会発表] アルケン型及びアミジン型ジペプチドイソスターの合成とCXCR4拮抗剤の構造活性相関研究への応用2011

    • 著者名/発表者名
      小林数也、大石真也、井ノ口恵利子、林亮子、富田健嗣、久保達彦、棚原憲子、大野浩章、藤井信孝、吉川寧、古谷利夫、志村和也、松岡雅雄
    • 学会等名
      第37回 反応と合成の進歩シンポジウム
    • 発表場所
      あわぎんホール(徳島県)
    • 年月日
      20111107-20111108
  • [学会発表] Development and application of fluorescent probes for monitoring CXCR4 receptor internalization2011

    • 著者名/発表者名
      Oishi S, Masuda R, Tanahara N, Ohno H, Yano Y, Matsuzaki K, Hirasawa H, Tsujimoto G, Fujii N.
    • 学会等名
      Nature Chemical Biology Symposium 2011: Cancer Chemical Biology
    • 発表場所
      Boston(United States of America)
    • 年月日
      20111020-20111020
  • [学会発表] Internalization of CXC chemokine receptor 4 (CXCR4) induced by polyphemusin II-derived antagonist peptides2011

    • 著者名/発表者名
      Masuda R, Oishi S, Tanahara N, Ohno H, Hirasawa A, Tsujimoto G, Yano Y, Matsuzaki K, Nakase I, Futaki S, Fujii N.
    • 学会等名
      第48回ペプチド討論会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道)
    • 年月日
      20110927-20110929
  • [学会発表] Synthesis and biological evaluation of novel CXCR4 antagonists containing amidine-type peptide bond isosteres2011

    • 著者名/発表者名
      Inokuchi E, Oishi S, Kubo T, Ohno H, Shimura K, Matsuoka M, Fujii N.
    • 学会等名
      22nd American Peptide Symposium
    • 発表場所
      San Diego(United States of America)
    • 年月日
      20110626-20110630
  • [学会発表] Synthesis and application of fluorescent SDF-1 derivatives2011

    • 著者名/発表者名
      Masuda R, Oishi S, Tanahara N, Ohno H, Hirasawa A, Tsujimoto G, Yano Y, Matsuzaki K, Fujii N.
    • 学会等名
      22nd American Peptide Symposium
    • 発表場所
      San Diego(United States of America)
    • 年月日
      20110626-20110630
  • [学会発表] Structure-activity relationship study on a CXCR4 antagonist FC131 using alkene-type dipeptide isosteres2011

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi K, Oishi S, Hayashi R, Tomita K, Kubo T, Tanahara N, Ohno H, Naito N, Matsuoka M, Fujii N.
    • 学会等名
      22nd American Peptide Symposium
    • 発表場所
      San Diego(United States of America)
    • 年月日
      20110626-20110630
  • [学会発表] アミジン型ペプチド結合等価体の合成と応用2011

    • 著者名/発表者名
      井ノ口恵利子、山田 愛、大石真也、久保達彦、大野浩章、保住健太郎、野水基義、志村和也、松岡雅雄、藤井信孝
    • 学会等名
      第6回日本ケミカルバイオロジー学会年会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都)
    • 年月日
      20110523-20110525
  • [学会発表] GPR54リガンドによるNPFF受容体の活性化2011

    • 著者名/発表者名
      三須良介、大石真也、富田健嗣、説田章平、増田亮、大野浩章、難波陽介、家田菜穂子、井上直子、大蔵聡、上野山賀久、束村博子、前多敬一郎、平澤明、辻本豪三、藤井信孝
    • 学会等名
      第6回日本ケミカルバイオロジー学会年会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都)
    • 年月日
      20110523-20110525
  • [学会発表] 縮環インドール類の新しい生物活性の探索:KSP阻害剤の創製

    • 著者名/発表者名
      大石真也
    • 学会等名
      有機合成化学を起点とするものづくり戦略ミニシンポジウム
    • 発表場所
      東京大学(東京都)
    • 招待講演
  • [備考] 所属研究室ホームページ

    • URL

      http://www.pharm.kyoto-u.ac.jp/seizo/

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公開日: 2014-07-24  

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