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2013 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)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2015-03-31
キーワード性ホルモン / キスペプチン / GPR54 / プローブ / 受容体 / ニューロキニン
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25年度は、新たな光アフィニティープローブの創製を検討するとともに、GnRHの分泌調節に関与することが報告された2つのGPCRに対する新規リガンドの創製に向けた基礎的知見を得た。
[受容体選択的リガンドと分子プローブの創製]平成24年度までの研究により得られたGPR54受容体蛍光プローブは、中枢における受容体局在の解析のためのツールとして利用するために改良が必要であることが判明した。このため、ラットKp-14の活性発現に必要ないくつかのアミノ酸を光反応性官能基を有するアミノ酸に変換した新たなプローブを設計し、GPR54受容体結合活性および関連受容体に対する選択性を評価した。また、これまでに報告されたニューロキニン-3受容体(NK3R)選択的リガンドの生体試料中での分解特性を解析するとともに、複数の高活性新規リガンドを創製した。
[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]平成24年度までに創製したGPR54蛍光プローブが、リガンド添加時のGPR54受容体の局在変化の観察に利用できることを明らかにした。また、全長キスペプチンのin vivo評価を共同研究により実施し、化学合成により得られた全長キスペプチンが効果的に卵胞発育を促すことを実証した。さらに、動物種により異なるとされる中枢からのGnRH/LH分泌調節メカニズムについて精査する目的で、各種動物種の神経ペプチド受容体を発現する細胞株を新たに調製した。

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

GPR54受容体プローブがin vitroの受容体機能評価に利用できることを明らかにするとともに、化学合成により調製した全長キスペプチンがin vivoで有効であることを共同研究を通して明らかにした。これにより、キスペプチン類の生理作用の解明につながる研究ツールの準備をほぼ終えることができた。また、構造活性相関研究等を通して新規高活性受容体リガンドを見出し、今後の構造最適化研究等により繁殖調節剤として利用可能な新たなリガンドの創製が期待できる。
全体を通して、4年計画の3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

平成25年度までの研究において得られた受容体リガンドやプローブを利用して、ラット等の動物脳内における受容体局在解析等を共同研究により実施する。また、これまでに得られた新規受容体リガンドのin vivo評価を進め、化学修飾や製剤化の工夫によって持続的効果が期待できる薬剤の創製を目指す。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] A radiogallium-DOTA-based bivalent peptidic ligand targeting a chemokine receptor, CXCR4, for tumor imaging.2014

    • 著者名/発表者名
      Sano K, Masuda R, Hisada H, Oishi S, Shimokawa K, Ono M, Fujii N, Saji H, Mukai T.
    • 雑誌名

      Bioorg. Med. Chem. Lett.

      巻: 24 ページ: 1386-1388

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2014.01.031

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An optimized method of G-protein coupled receptor homology modeling: its application to the discovery of novel CXCR7 ligands.2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa Y, Oishi S, Kubo T, Tanahara N, Fujii N, Furuya T.
    • 雑誌名

      J. Med. Chem.

      巻: 56 ページ: 4236-4251

    • DOI

      10.1021/jm400307y

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chronic peripheral administration of kappa-opioid receptor antagonist advances puberty onset associated with acceleration of pulsatile luteinizing hormone secretion in female rats.2013

    • 著者名/発表者名
      Nakahara T, Uenoyama Y, Iwase A, Oishi S, Nakamura S, Minabe S, Watanabe Y, Deura C, Noguchi T, Fujii N, Kikkawa F, Maeda KI, Tsukamura H.
    • 雑誌名

      J. Reprod. Dev.

      巻: 59 ページ: 479-484

    • DOI

      10.1262/jrd.2013-046

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of full-length kisspeptin administration on follicular development in Japanese black beef cows.2013

    • 著者名/発表者名
      Naniwa Y, Nakatsukasa K, Setsuda S, Oishi S, Fujii N, Matsuda F, Uenoyama Y, Tsukamura H, Maeda KI, Ohkura S.
    • 雑誌名

      J. Reprod. Dev.

      巻: 59 ページ: 588-594

    • DOI

      10.1262/jrd.2013-064

    • 査読あり
  • [学会発表] 光アフィニティープローブを利用したキスペプチン類の受容体結合残基の同定

    • 著者名/発表者名
      三須良介、大石真也、説田章平、野口太朗、金田雅仁、大野浩章、藤井信孝
    • 学会等名
      第8回ケミカルバイオロジー学会年会
    • 発表場所
      東京医科歯科大学(東京都文京区)
  • [学会発表] Structure-activity Relationship Study of Tachykinin Peptides for Development of Novel Neurokinin-3 Receptor Selective Agonists

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Misu, Shinya Oishi, Taro Noguchi, Ai Yamada, Hiroaki Ohno, Fuko Matsuda, Satoshi Ohkura, Nobutaka Fujii
    • 学会等名
      23rd American Peptide Symposium
    • 発表場所
      ヒルトンワイコロアホテル(米国、コナ市)
  • [学会発表] Development of Photoaffinity Probes for Characterization of the Receptor Binding Residues in Kisspeptins

    • 著者名/発表者名
      Shinya Oishi, Shohei Setsuda, Ryosuke Misua Taro Noguchi, Masato Kaneda, Hiroaki Ohno, Barry Evans, Jean-Marc Navenot, Stephen C. Peiper, Nobutaka Fujii
    • 学会等名
      23rd American Peptide Symposium
    • 発表場所
      ヒルトンワイコロアホテル(米国、コナ市)
  • [学会発表] ウイルス変異に基づく抗HIV活性ペプチドのデザイン

    • 著者名/発表者名
      大石真也
    • 学会等名
      生命分子機能研究会2013学術集会
    • 発表場所
      長浜バイオ大学(滋賀県長浜市)
    • 招待講演
  • [学会発表] Synthesis and functional characterization of fluorescent probes for GPR54

    • 著者名/発表者名
      Masato Kaneda, Ryosuke Misu, Shinya Oishi, Hiroaki Ohno, and Nobutaka Fujii
    • 学会等名
      2nd Annual Conference ICBS2013
    • 発表場所
      京都大学芝蘭会館(京都府京都市)
  • [学会発表] Characterization of the Receptor Binding Residues of Kisspeptins by Using Photoaffinity Probes

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Misu, Shinya Oishi, Shohei Setsuda, Taro Noguchi, Masato Kaneda, Hiroaki Ohno, Barry Evans, Jean-Marc Navenot, Stephen C. Peiper, Nobutaka Fujii
    • 学会等名
      2nd Annual Conference ICBS2013
    • 発表場所
      京都大学芝蘭会館(京都府京都市)
  • [学会発表] 生体機能の解明に向けたものづくり:生物活性環状ペプチドの設計と応用

    • 著者名/発表者名
      大石真也
    • 学会等名
      第3回化学フェスタ
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • 招待講演
  • [学会発表] Design and synthesis of fluorescent probes for GPR54

    • 著者名/発表者名
      Masato Kaneda, Ryosuke Misu, Shinya Oishi, Hiroaki Ohno, and Nobutaka Fujii
    • 学会等名
      4th Asia-Pacific International Peptide Symposium
    • 発表場所
      ホテル阪急エキスポパーク(大阪府吹田市)
  • [学会発表] Evaluation of Biological Stability of Neurokinin-3 Receptor Agonists for the Development of Novel Biostable Analogs

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Misu, Shinya Oishi, Taro Noguchi, Ai Yamada, Hiroaki Ohno, Fuko Matsuda, Satoshi Ohkura, Nobutaka Fujii
    • 学会等名
      4th Asia-Pacific International Peptide Symposium
    • 発表場所
      ホテル阪急エキスポパーク(大阪府吹田市)
  • [学会発表] キスペプチン受容体に対する蛍光プローブの創製研究

    • 著者名/発表者名
      金田雅仁、大石真也、三須良介、大野浩章、藤井信孝
    • 学会等名
      日本薬学会第134年会
    • 発表場所
      熊本大学黒髪キャンパス(熊本県熊本市)
  • [備考] 所属研究室ホームページ

    • URL

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

  • [産業財産権] 新規NK3受容体アゴニスト2013

    • 発明者名
      藤井信孝、大石真也、他
    • 権利者名
      国立大学法人京都大学、独立行政法人農業生物資源研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2013/078278
    • 出願年月日
      2013-10-18
    • 外国
  • [産業財産権] 新規NK3受容体アゴニスト2013

    • 発明者名
      藤井信孝、大石真也、他
    • 権利者名
      国立大学法人京都大学、独立行政法人農業生物資源研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2013-253534
    • 出願年月日
      2013-12-06

URL: 

公開日: 2015-05-28  

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