2019 Fiscal Year Annual Research Report
新規リアノジン受容体作用薬を利用したサブタイプ特異的チャネル制御の分子機構
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19H03404
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
村山 尚 順天堂大学, 医学部, 准教授 (10230012)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小川 治夫 東京大学, 定量生命科学研究所, 准教授 (40292726)
呉林 なごみ 順天堂大学, 医学部, 非常勤講師 (50133335)
小林 琢也 順天堂大学, 医学部, 特任研究員 (60468585)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | リアノジン受容体 / カルシウムイオン / イオンチャネル / 骨格筋 / 興奮収縮連関 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
リアノジン受容体(RyR)は小胞体膜の超巨大Ca2+遊離チャネルで、細胞内Ca2+調節機構に重要な役割を果たしている。RyRには機能と制御機構が異なる3種類のサブタイプが存在するが、その分子基盤については不明である。我々は独自のスクリーニング技術により、サブタイプ選択的RyR作用薬を網羅的に同定することに成功した。本研究では、これらの薬物の作用機序を解析し、結合部位とその構造変化を同定することにより、サブタイプ特異的制御機構を原子レベルで解明する。本年度はRyR3サブタイプ選択的作用薬の探索および新規作用薬の作用機序評価を行った。東京医科歯科大学保有の機能既知化合物ライブラリ（1,535化合物）のスクリーニングにより、RyR3チャネル活性を阻害する化合物を6種類同定した。このうち、2種類がRyR3選択的であった。2種類のうち、一方はCa2+依存性[3H]リアノジン結合を抑制したが、もう一方は作用が見られなかった。RyR1活性化化合物についてもサブタイプ選択性を検討した。12種類のRyR1活性化化合物のうち、6種類がRyR1選択的であることが分かった。これらの選択的化合物についてはキメラチャネルにより結合部位の同定を進める予定である。サブタイプ選択的化合物の結合部位同定のためのクライオ電子顕微鏡観察については、閉状態と開状態のそれぞれで4オングストロームを上回る分解能が到達できており、次年度以降の観察の準備が整ったところである。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ライブラリスクリーニングおよびサブタイプ選択性の評価が順調に進展した。クライオ電子顕微鏡観察の準備も整ったため、次年度以降の計画を遂行できる目処が立った。ライブラリ中のヒット化合物と同一構造の化合物を購入した際に構造が異なっていることが判明した。繰越申請を行って実験を続けた結果、正しい構造を決定することが出来、結果的に予定通りの進捗となった。
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| Strategy for Future Research Activity |
構造決定のキモとなるクライオ電子顕微鏡観察において、化合物が視認できるかどうかが重要なポイントになる。観察条件をいくつか変えることにより、化合物の結合部位の同定を目指す。
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[Presentation] Therapeutic effects of a novel RyR1 inhibitor on malignant hyperthermia model mice.2020
Author(s)
Murayama T, Yamazawa T, Kobayashi T, Kurebayashi N, Noguchi S, Nishino N, Mori S, Kagechika H, Lopez JR, Allen PD, Sakurai T.
Organizer
Biophysical Society 64th Annual Meeting
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