睡眠を制御するウリジン受容体の構造と機能及び分子生物学的解明

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13672311
• Research Institution: Hokuriku University
• Principal Investigator: 木村 敏行 北陸大学, 薬学部, 講師 (20234370)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 渡辺 和人 北陸大学, 薬学部, 助教授 (30113038) ; 山本 郁男 北陸大学, 薬学部, 教授 (50069746)
• Keywords: ウリジン / 睡眠 / ウリジン受容体 / 鎮痛 / ヌクレオシド / 中枢抑制系 / レセプター

Research Abstract

本研究はウリジンをはじめとするピリミジンヌクレオシド誘導体の中枢抑制、特に睡眠機構解明を目的として、ウリジン誘導体の構造活性相関及び受容体の精製を行い、以下の新知見を得た。
ウリジンの関連化合物である5-ブロモウリジン及び5-フルオロウリジンのN^3位に置換基を導入した誘導体を合成し、催眠作用を検討した。その結果、N^3-ベンジル-5-ブロモウリジン並びに5-フルオロウリジンのベンジル、o,m,-キシリル、フェナシル体に単独催眠作用が確認され、オキソピリミジンヌクレオシドN^3位におけるフェナシル、ベンジル関連置換基の重要性が再確認された。また、o,m,p位の各異性体間で薬理作用の強さが異なることから、作用発現に対してフェナシル、ベンジル部位における置換位置特異性があることが示唆された。また、Tail flick, Hot plate,酢酸writhing法による鎮痛作用の検定を行った結果、N^3-フェナシルウリジン、N^3-ベンジルウリジンをはじめN^3-ジメトキシフェナシルウリジン、N^3-ジメトキシフェナシルアラビノフラノシルウラシル等に鎮痛作用が認められた。すなわち、本研究課題によりピリミジンヌクレオシドを基本骨格とした新規中枢作用薬すなわち催眠薬の他鎮痛薬としてもこれら誘導体が医薬品として開発可能であることを示唆する。
睡眠機構におけるウリジン受容体の役割追究として、ウリジン受容体を精製・結合実験を行った。まずウシ視床より常法に従いシナプス膜を調製、CHAPSで可溶化、画分上清はSepharose 4Bカラムで溶出、続いて液体等電点電気泳動により分子量29kdのほぼ単一な蛋白質に分離・精製した・本受容体蛋白質は[^3H]N^3-フェナシルウリジンと結合、本結合はウリジン誘導体により阻害された。また、精製ウリジン受容体を用いた結合実験からアデノシン及ぴプリノセプターとは異なる受容体であることが明らかとなった。

Research Products

• [Publications] T.Kimura, M.Miki, M.Ikeda, S.Yonemoto, K.Watanabe, S.Kondo, I.K.Ho, I.Yamamoto: "Possible existence of a novel receptor for undine analogues in the central nervous system using two isomers, N3-(S)-(+)-and N3-(R)-(-)-a-phenethyl-b-hydroxyuridines"Biol. Pharm. Bull.. 24. 729-731 (2001)
• [Publications] T.Kimura, I.K.Ho, I.Yamamoto: "Uridine receptor : Discovery and its involvement in sleep mechanism"Sleep. 24. 251-260 (2001)
• [Publications] T.Kimura, S.Yao, K.Watanabe, S.Kondo, I.K.Ho, I.Yamamoto: "Hypnotic action of N3-substituted arabinofuranosyluracils on mice"Chem. Pharm. Bull.,. 49. 111-113 (2001)
• [Publications] S.Kozai, T.Maruyama, T.Kimura, I.Yamamoto: "Synthesis and hypnotic activities of 4-thio analogues of N3-substituted undines"Chem. Pharm. Bull.,. 49. 1185-1181 (2001)