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2021 Fiscal Year Annual Research Report

Multi-scale platform for untangling physiological complexity

Administrative Group

Project AreaMulti-scale platform for untangling physiological complexity
Project/Area Number 21H05111
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

斉藤 毅  筑波大学, 国際統合睡眠医科学研究機構, 助教 (80609933)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 井上 飛鳥  東北大学, 薬学研究科, 准教授 (50525813)
寿野 良二  関西医科大学, 医学部, 講師 (60447521)
櫻井 勝康  筑波大学, 国際統合睡眠医科学研究機構, 助教 (70507920)
Project Period (FY) 2021-08-23 – 2024-03-31
KeywordsGPCR / オピオイド / 構造生物学 / 神経科学 / シグナル伝達 / 創薬化学
Outline of Annual Research Achievements

本研究領域は、生体内の複雑な生理作用および情報処理機構の構成要素を定量的に解明し、分子から細胞、そして個体の各スケールにおける「 素過程」の重ね合わせの形で記述・可視化することで、生理作用をデジタル上で再構築可能とする技術基盤の構築を目指すものである。そのために、「A01: タンパク質複合体の迅速構造解析技術」、「A02: 細胞内シグナル伝達の網羅的解析技術」、「A03: 薬物刺激依存的な神経細胞群の標識技 術」からなる計画班を編成し、それぞれが有する独自性の高い分析技術と、ユニークな作用を持つ独自の化合物群 (A04) をかけ合わせ、スケ ール横断的な生理作用の定量的解析、すなわち「生理作用の因数分解」を実現する技術基盤の構築に挑戦している。異分野の研究者を効率的に取り纏め、意思疎通の下で研究を遂行していくために、本年度は以下の事項について取り組んだ。
2回のオンライン会議を実施し、研究領域全体の研究方針の共有、各計画研究の進捗確認を行った。また、バーチャル上に連絡システムを構築し、こまめに進捗管理をし、各チームの連携がしやすい環境を整えた。また、上記会議にて、本研究領域が構築を目指す全く新しい融合学問分野を積極的に科学コミュニティ、産業界を始めとした社会全体にアウトリーチする方法を話合い、シンポジウム担当委員は関連学会での公募シンポジウムの開催を企画した。また、研究成果を必要に応じて発信するために、 領域のホームページを作成し、最新の研究成果をアウトリーチ担当委員、広報担当委員と協力して発信する基盤を構築した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

初年度計画の通り、領域会議の実施、進捗管理システムの構築、領域ホームページの構築を達成し、次年度に続くシンポジウム企画や広報企画を立案し、実施できているため、順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

引き続き、本研究領域が構築を目指す全く新しい融合学問分野を積極的に科学コミュニティ、産業界を始めとした社会全体にアウトリーチする方法について議論を深めていく。シンポジウム担当委員は、初年度に企画した関連学会での公募シンポジウムを実施するとともに、新たなシンポジウム、領域会議を企画する。必要に応じて知的財産権を確保した研究成果は、主に学術誌への論文投稿や国内・国際会議での講演などを通じて発信すると共に、広報担当委員と当該研究者が各所属機関の広報室と連携することで英語および日本語でプレスリリースを行い、世界に向けて公表する。また、広く 社会にリーチするために、 広報担当委員とアウトリーチ担当委員は領域のホームページやSNSアカウントを通じて、最新の研究成果を発信する。

  • Research Products

    (14 results)

All 2022 2021

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 2 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Discovery of orexin 2 receptor selective and dual orexin receptor agonists based on the tetralin structure: Switching of receptor selectivity by chirality on the tetralin ring2022

    • Author(s)
      Iio Keita、Saitoh Tsuyoshi、Ohshita Ryuichiro、Hino Tsubasa、Amezawa Mao、Takayama Yoshiaki、Nagumo Yasuyuki、Yamamoto Naoshi、Kutsumura Noriki、Irukayama-Tomobe Yoko、Ishikawa Yukiko、Tanimura Ryuji、Yanagisawa Masashi、Nagase Hiroshi
    • Journal Title

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      Volume: 60 Pages: 128555~128555

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2022.128555

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design and synthesis of novel orexin 2 receptor agonists based on naphthalene skeleton2022

    • Author(s)
      Hino Tsubasa、Saitoh Tsuyoshi、Nagumo Yasuyuki、Yamamoto Naoshi、Kutsumura Noriki、Irukayama-Tomobe Yoko、Ishikawa Yukiko、Tanimura Ryuji、Yanagisawa Masashi、Nagase Hiroshi
    • Journal Title

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      Volume: 59 Pages: 128530~128530

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2022.128530

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of unnatural morphinan compounds to induce itch-like behaviors in mice: Towards the development of MRGPRX2 selective ligands2022

    • Author(s)
      Iio Keita、Kutsumura Noriki、Nagumo Yasuyuki、Saitoh Tsuyoshi、Tokuda Akihisa、Hashimoto Kao、Yamamoto Naoshi、Kise Ryoji、Inoue Asuka、Mizoguchi Hirokazu、Nagase Hiroshi
    • Journal Title

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      Volume: 56 Pages: 128485~128485

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2021.128485

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Heterotrimeric Gq proteins?act as a switch for GRK5/6 selectivity underlying β-arrestin transducer bias2022

    • Author(s)
      Kawakami Kouki、Yanagawa Masataka、Hiratsuka Suzune、Yoshida Misaki、Ono Yuki、Hiroshima Michio、Ueda Masahiro、Aoki Junken、Sako Yasushi、Inoue Asuka
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 13 Pages: 487

    • DOI

      10.1038/s41467-022-28056-7

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Vibrational spectroscopy analysis of ligand efficacy in human M2 muscarinic acetylcholine receptor (M2R)2021

    • Author(s)
      Katayama Kota、Suzuki Kohei、Suno Ryoji、Kise Ryoji、Tsujimoto Hirokazu、Iwata So、Inoue Asuka、Kobayashi Takuya、Kandori Hideki
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 4 Pages: 1321

    • DOI

      10.1038/s42003-021-02836-1

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Structural basis of sphingosine-1-phosphate receptor 1 activation and biased agonism2021

    • Author(s)
      Xu Zhenmei、Ikuta Tatsuya、Kawakami Kouki、Kise Ryoji、Qian Yu、Xia Ruixue、Sun Ming-Xia、Zhang Anqi、Guo Changyou、Cai Xue-Hui、Huang Zhiwei、Inoue Asuka、He Yuanzheng
    • Journal Title

      Nature Chemical Biology

      Volume: 18 Pages: 281~288

    • DOI

      10.1038/s41589-021-00930-3

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 分子の形に注目した創薬研究2022

    • Author(s)
      斉藤毅
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
    • Invited
  • [Presentation] ヒトプロスタグランジン受容体EP3-Gタンパク質複合体の構造解析2021

    • Author(s)
      寿野良二
    • Organizer
      第59回日本生物物理学会
    • Invited
  • [Presentation] Design and synthesis of 17-N-fluoroalkyl nalfurafine derivatives to improve pharmacological properties2021

    • Author(s)
      Natsumi Sakamoto; Tsuyoshi Saitoh; Yukiko Ishikawa; Akihisa Tokuda; Tsubasa Hino; Naoshi Yamamoto; Yasuyuki Nagumo; Noriki Kutsumura; Masashi Yanagisawa; Hiroshi Nagase
    • Organizer
      The 2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Design and synthesis of novel morphinan-type κ opioid receptor agonists bearing bicyclo[2.2.2]octane skeleton and these pharmacological activities2021

    • Author(s)
      Keita Kajino; Masahiro Yata; Tsuyoshi Saitoh; Naoshi Yamamoto; Yasuyuki Nagumo; Tsubasa Hino; Akihisa Tokuda; Noriki Kutsumura; Hiroshi Nagase
    • Organizer
      The 2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Discovery of novel orexin receptor antagonists with 1,3,5-trioxazatriquinane skeleton2021

    • Author(s)
      Mao Amezawa; Tsuyoshi Saitoh; Yukiko Ishikawa; Yoko Irukayama; Emi Hasegawa; Hiroaki Gouda; Naoshi Yamamoto; Noriki Kutsumura; Yasuyuki Nagumo; Sakurai Takeshi; Masashi Yanagisawa; Hiroshi Nagase
    • Organizer
      The 2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Synthesis of unnatural morphinan compounds to induce itch like behavior in mice: Towards the development of MRGPRX2 selective ligands2021

    • Author(s)
      Keita Iio; Noriki Kutsumura; Yasuyuki Nagumo; Tsuyoshi Saitoh; Naoshi Yamamoto; Akihisa Tokuda; Kao Hashimoto; Hirokazu Mizoguchi; Hiroshi Nagase
    • Organizer
      The 2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Design and Synthesis of Novel Orexin Receptor Antagonists with 1,3,5-Trioxazatriquinane skeleton2021

    • Author(s)
      Mao Amezawa; Jumpei Horiuchi; Tsuyoshi Saitoh; Ryuichiro Ohshita; Naoshi Yamamoto; Yasuyuki Nagumo; Yukiko Ishikawa; Yoko Irukayama; Emi Hasegawa; Noriki Kutsumura; Ryuji Tanimura; Sakurai Takeshi; Masashi Yanagisawa; Hiroshi Nagase
    • Organizer
      AIMECS2021
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Design and Synthesis of Novel Orexin Receptor Dual Agonists with Tetralin Skeleton2021

    • Author(s)
      Keita Iio, Tsuyoshi Saitoh, Ryuichiro Ohshita, Tsubasa Hino, Mao Amezawa, Sayaka Ohrui, Takahiro Okada, Yasuyuki Nagumo, Naoshi Yamamoto, Yukiko Ishikawa, Yoko Irukayama-Tomobe, Noriki Kutsumura, Masashi Yanagisawa, Hiroshi Nagase
    • Organizer
      AIMECS2021
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2022-12-28  

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