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2018 年度 実績報告書

哺乳動物毒における化学コミュニケーションの解明

公募研究

研究領域化学コミュニケーションのフロンティア
研究課題/領域番号 18H04613
研究機関名古屋大学

研究代表者

北 将樹  名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (30335012)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
キーワード哺乳動物毒 / 化学コミュニケーション / 生物活性 / ペプチド / イオンチャネル
研究実績の概要

動物由来の天然毒には、フグ毒テトロドトキシンなど、ユニークな構造や切れ味鋭い活性をもつものが多い。また加速進化により、有毒動物の生理活性ペプチドには構造・機能に多様性がみられる。このような新規神経毒の化学的解明は、薬理学・神経科学・精神医学など広範な生命科学の基礎研究に寄与し、また疼痛治療薬など新規薬剤の開発にも直結する。本研究では、化学生態学・進化学的にも興味深い希少な哺乳類由来の有毒物質の構造・機能の解明と、より高活性な神経毒アナログの創製を目指した。さらに、これらの神経毒について異種の哺乳動物がもつ類似化合物と構造や機能を比較し、独自に進化してきた種がもつ化学コミュニケーション物質の生物学・生態学的意義を探ることを目指した。
1. ブラリナトガリネズミ由来の麻痺性神経毒BPP類の構造決定と合成 : ミールワーム麻痺活性などを指標に、顎下腺抽出物から48~53アミノ酸残基からなる新規ペプチド BPP1,2を単離し、全アミノ酸一次配列と3組のS-S結合の存在を決定した。パッチクランプ実験によりBPP2にCaチャネル開口活性がみられ、かつこの活性はN型Caチャネル阻害剤ω-コノトキシンにより阻害された。BPP類はヒト脳内で発現している生理活性ペプチドの前駆体と類似しており、生物進化の観点からも非常に興味深い物質であることがわかった。
2. カモノハシ毒液由来の CNP 断片ペプチドの作用機序解明と新奇神経毒リガンドの創製 : これまでに発見したカモノハシ毒液由来のC型ナトリウム利尿ペプチドホルモン(CNP) の部分断片について薬理活性評価を行い、それ自身ではGABA受容体に作用しないが、GABAリガンドのアロステリック調節を担う作用が示唆された。今後さらに詳しい作用解析を行い、炎症や痛みに特異的に作用する新規神経毒リガンドの創出を目指したい。

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

当初計画した研究内容が順調に実施できていると判断されるため。

今後の研究の推進方策

公募研究の2年目にあたる今年度は、(1) BPP類の標的受容体との結合様式の解明と高活性アナログの創出、(2) トガリネズミ麻痺性神経毒の種間比較および化学コミュニケーションの解明を主に実施する。リコンビナントBPP類の生産については目処が立っており、二次構造と生物活性の解明を目指す。そのために、これまでも協力いただいてきた電気生理学やペプチド科学の研究者に加えて、本新学術領域の計画研究班・総括班の先生方との連携も一層密にすることで、効率的に研究を進めていきたい。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] ハバナ大学/フンボルト国立公園/環境省 CITMA(キューバ)

    • 国名
      キューバ
    • 外国機関名
      ハバナ大学/フンボルト国立公園/環境省 CITMA
  • [雑誌論文] Sydowianumols A, B, and C, Three New Compounds from Discomycete Poculum pseudosydowianum2018

    • 著者名/発表者名
      Kawashima Daiki、Hosoya Tsuyoshi、Tomoda Hiroshi、Kita Masaki、Shigemori Hideyuki
    • 雑誌名

      Chemical and Pharmaceutical Bulletin

      巻: 66 ページ: 826~829

    • DOI

      10.1248/cpb.c18-00264

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of the trisoxazole macrolactone of mycalolides via template-directed E-selective ring-closing metathesis2018

    • 著者名/発表者名
      Kita Masaki、Watanabe Shun、Oka Hirotaka、Kigoshi Hideo
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters

      巻: 59 ページ: 3664~3668

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2018.08.058

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Specific protein-labeling and ligand-binding position analysis with amidopyrene probes as LDI MS tags2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Rei、Hu Yaping、Iio Keita、Yoneda Kozo、Hattori Atsunori、Arai Atsushi、Kigoshi Hideo、Kita Masaki
    • 雑誌名

      Organic & Biomolecular Chemistry

      巻: 16 ページ: 7883~7890

    • DOI

      10.1039/c8ob02222d

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure Analysis of Marine Natural Products and Their Binding Position Analysis on the Target Molecules by Using Mass Spectrometry2018

    • 著者名/発表者名
      Kita Masaki
    • 雑誌名

      Journal of Synthetic Organic Chemistry, Japan

      巻: 76 ページ: 442~445

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.76.442

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 野生のキューバソレノドン(アルミキ)Solenodon cubanus の生態を垣間見る2018

    • 著者名/発表者名
      大舘 智志、エチェニケ-ディアス ラザロ、ベゲ-キアラ ヘラルド、溝田 浩二、北 将樹
    • 雑誌名

      哺乳類科学

      巻: 58 ページ: 204~204

    • DOI

      10.11238/mammalianscience.58.204

    • 国際共著
  • [学会発表] 哺乳類由来の神経毒の化学生物学研究2019

    • 著者名/発表者名
      北将樹
    • 学会等名
      日本農芸化学会 2019年度東京大会 シンポジウム・ケミカルバイオロジーに基づく化学コミュニケーションの理解と制御
    • 招待講演
  • [学会発表] リガンド解離型ピレンプローブを用いた標的分子の結合位置解析2019

    • 著者名/発表者名
      荒井厚志,服部篤紀,渡邊礼,胡亜萍,飯尾啓太,米田耕三,木越英夫,北将樹
    • 学会等名
      日本化学会 第99春季年会
  • [学会発表] Stylissatin Aの抗炎症及び抗肥満活性に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      Yiting Sun,張夢華, 砂場大輝,柴田貴広, 佐々木一憲, 礒田博子, 木越英夫,北将樹
    • 学会等名
      日本化学会 第99春季年会
  • [学会発表] 海洋天然物アプリロニンAの標的分子における結合位置解析および作用機序の解明2019

    • 著者名/発表者名
      井熊純也,瀬口由宇,山岸航大,中根玄貴,臼井健郎,木越英夫,北将樹
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度東京大会
  • [学会発表] アクチン作用性天然物を基盤とした抗腫瘍性リガンドおよび新規ケミカルツールの開発2019

    • 著者名/発表者名
      藤枝あかり,高橋桃子,二木健太郎,木越英夫,北将樹
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度東京大会
  • [学会発表] PPI-inducing marine macrolide2018

    • 著者名/発表者名
      Masaki Kita
    • 学会等名
      6th Yangtze River Delta International Symposium on Marine Drugs
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Stylissatin Aの抗炎症及び抗肥満活性に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      張夢華,砂場大輝,佐々木一憲,礒田博子,木越英夫,北将樹
    • 学会等名
      Stylissatin Aの抗炎症及び抗肥満活性に関する研究
  • [学会発表] リガンド解離型ピレンプローブを用いた標的分子における結合位置解析2018

    • 著者名/発表者名
      北将樹,渡邊礼,服部篤紀,胡亜萍,飯尾啓太,米田耕三,木越英夫
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会第13回年会
  • [学会発表] 哺乳類由来の神経毒の化学生物学研究2018

    • 著者名/発表者名
      北将樹
    • 学会等名
      第65回トキシンシンポジウム
  • [学会発表] 超保存エレメントに基づく真無盲腸目Eulipotyphlaのゲノム系統分析2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤淳、Tessa M. Bradford、Kyle N. Armstrong、Stephen C. Donnellan、Lazaro M. Echenique-Diaz、 Gerardo Begue-Quiala、Jorgelino Gamez-Diez、山口誠之、Son Truong Nguyen、北将樹、大舘智志
    • 学会等名
      日本哺乳類学会2018年度大会
  • [学会発表] 生理活性ペプチド Stylissatin A の構造活性相関研究およびケミカルプローブの合成2018

    • 著者名/発表者名
      Yiting Sun,砂場大輝,張夢華, 木越英夫,北将樹
    • 学会等名
      日本農芸化学会 第183回中部支部例会
  • [学会発表] Stylissatin Aの抗炎症および抗肥満活性に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      張夢華,砂場大輝,Yiting Sun, 柴田貴広, 佐々木一憲, 礒田博子, 木越英夫,北将樹
    • 学会等名
      日本農芸化学会 第183回中部支部例会
  • [学会発表] 海洋天然物アプリロニンAの標的分子における結合位置解析および作用機序の解明2018

    • 著者名/発表者名
      井熊純也,瀬口由宇,山岸航大,中根玄貴,臼井健郎,木越英夫,北将樹
    • 学会等名
      日本農芸化学会 第183回中部支部例会
  • [学会発表] 海洋天然物アプリロニンAの構造簡略化を指向した人工類縁体の設計と合成2018

    • 著者名/発表者名
      藤枝あかり,高橋桃子,二木健太郎,木越英夫,北将樹
    • 学会等名
      日本農芸化学会 第183回中部支部例会
  • [学会発表] リガンド解離型ピレンプローブを用いた標的分子における結合位置解析2018

    • 著者名/発表者名
      荒井厚志,服部篤紀,渡邊礼,胡亜萍,飯尾啓太,米田耕三,木越英夫,北将樹
    • 学会等名
      日本農芸化学会 第183回中部支部例会
  • [学会発表] トガリネズミ由来の麻痺性神経毒ペプチドの構造と生物活性2018

    • 著者名/発表者名
      武仲敏子,別所学,Andres D. Maturana,木越英夫,大舘智志,上村大輔,北将樹
    • 学会等名
      日本農芸化学会 第183回中部支部例会
  • [学会発表] キューバ産植物由来の抗炎症物質の探索研究2018

    • 著者名/発表者名
      蛭川美奈子,Lazaro M. Echenique-Diaz,溝田浩二,大舘智志,Gerardo Begue-Quiala, Jorge L. Delgado Labanino, Jorgelino Gamez Diez, 北将樹
    • 学会等名
      日本農芸化学会 第183回中部支部例会
  • [学会発表] 哺乳類由来の神経毒の化学生物学研究2018

    • 著者名/発表者名
      北将樹,武仲敏子,別所学,Andres D. Maturana,木越英夫,大舘智志,上村大輔
    • 学会等名
      第60回天然有機化合物討論会
  • [学会発表] Specific protein-labeling and ligand-binding position analysis with amidopyrene probes as LDI MS tags2018

    • 著者名/発表者名
      Masaki Kita
    • 学会等名
      日中韓フォーサイト事業アジア化学プローブ研究拠点 A3CPRH年会
    • 国際学会
  • [備考] 名古屋大学・大学院生命農学研究科・天然物ケミカルバイオロジー研究室(研究代表者のホームページ)

    • URL

      https://mkita64.wixsite.com/mysite

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公開日: 2019-12-27  

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