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2015 年度 実績報告書

化学的および進化工学的手法を駆使したCa2+チャネル活性制御法の開発に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 25282238
研究機関京都大学

研究代表者

清中 茂樹  京都大学, 地球環境学堂, 准教授 (90422980)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードケミカルバイオロジー / グルタミン酸受容体 / サブタイプ / 活性化 / イオンチャネル
研究実績の概要

昨年度は、イオンチャネル型グルタミン酸受容体であるAMPA型グルタミン酸(GluR2)サブタイプを特異的に活性化する方法を目指して研究を遂行した。まず、PCR法を用いた遺伝子変異導入法により、活性化に必要な遺伝子変異を加えたAMPA型グルタミン酸受容体遺伝子ライブラリーを構築した。得られた各種変異体がCa2+チャネル活性を保持しているかどうかに関しては、生細胞に各種変異体を発現させ、Fura2を用いた細胞Ca2+イメージング法による初期的な検証を行った。
本年度は、昨年度に作製した各種GluR2変異体を発現させた生細胞を用いて、変異体を特異的に活性化できる化合物群の探索を中心に遂行した。昨年度に行った初期的なスクリーニング結果からGluR2変異体を活性化できるリード化合物(金属錯体)を見いだした。そこで、配位子の構造を変えた複数の金属錯体類縁体を有機合成した。
次に、得られた金属錯体ライブラリーを用いてGluR2活性化に関して、生細胞ベースのスクリーニングを行った。その結果、配位子にビピリジン骨格を持つPd2+錯体が、変異導入したGluR2変異体を活性化させることがわかった。活性化に関する詳細な検討を行った所、Pd2+錯体と変異体との結合は、GluR2のグルタミン酸に対する親和性を向上させることが判明した。すなわち、本手法は、GluR2サブタイプに対する新たなアロステリック活性化方法になり得ることを意味する。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Validating subcellular thermal changes revealed by fluorescent thermosensors.2015

    • 著者名/発表者名
      Kiyonaka S, Sakaguchi R, Hamachi I, Morii T, Yoshizaki T, Mori Y.
    • 雑誌名

      Nature Methods

      巻: 12 ページ: 801-802

    • DOI

      10.1038/nmeth.3548

    • 査読あり
  • [学会発表] Neuro Chemical Biology: chemical approaches for visualization or activation of neurotransmitter receptors2016

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Kiyonaka
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会 (同志社大学・京田辺キャンパス) 3/24-27
    • 発表場所
      同志社大学(京都府、京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [学会発表] 神経細胞におけるグルタミン酸受容体の可視化と活性制御の新手法2016

    • 著者名/発表者名
      清中 茂樹
    • 学会等名
      「分子ロボティクス研究会」2016年1月定例研究会
    • 発表場所
      京都大学(京都府、京都市)
    • 年月日
      2016-01-23 – 2016-01-23
    • 招待講演
  • [学会発表] Visualization of Native AMPA Receptors in Central Nervous Systems Using a Novel Chemical Labeling Technique2015

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Kiyonaka, Sho Wakayama, Michisuke Yuzaki, Itaru Hamachi
    • 学会等名
      BMB2015(第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会)
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県、神戸市)
    • 年月日
      2015-12-01 – 2015-12-04
  • [学会発表] On-cell Coordination Chemistry (OcCC)によるグルタミン酸受容体の選択的活性化2015

    • 著者名/発表者名
      窪田 亮、清中 茂樹、浜地 格
    • 学会等名
      第9回バイオ関連化学シンポジウム
    • 発表場所
      熊本大学(熊本県、熊本市)
    • 年月日
      2015-09-10 – 2015-09-12

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公開日: 2017-01-06  

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