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2022 Fiscal Year Research-status Report

Development of RyR2-specific inhibitors and activators and their application as antiarrhythmic agents

Research Project

Project/Area Number 22K06652
Research InstitutionJuntendo University

Principal Investigator

呉林 なごみ  順天堂大学, 医学部, 客員准教授 (50133335)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 石田 良典  東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助教 (10937684)
小川 治夫  京都大学, 薬学研究科, 准教授 (40292726)
杉原 匡美  順天堂大学, 医学部, 助教 (80648163)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Keywords2型リアノジン受容体 / 不整脈 / カルシウム / 機能抑制型変異 / 心筋
Outline of Annual Research Achievements

本研究テーマである2型リアノジン受容体(RyR2)の変異による疾患には機能亢進型と機能喪失型があり、どちらも不整脈として現れるが、その対処法は両者で異なる、すなわち、機能亢進型にはRyR2阻害薬が、機能喪失型にはRyR2活性化薬が治療薬となると考えられる。これを検討するため、RyR2阻害薬および活性化薬の両方を開発することとした
30,000種類の化合物ライブラリからハイスループットスクリーニングによって得られた複数のRyR2阻害薬および活性化薬のリード化合物を元に、構造展開化合物を10種類ほど得た。これらの化合物の効果を、RyR2および小胞体Ca2+センサータンパクを共発現するHEK293細胞を用いて検証を行った。
RyR2阻害薬については、高親和性かつ特異性の高い化合物が見いだされた。実際にこのRyR2抑制性化合物は、機能亢進型RyR2変異モデルマウス、および心不全モデルマウスより得た単離心筋でみられるCa2+ wave頻度を著名に抑制した。また機能亢進型RyR2変異マウスにおける不整脈に対し、明らかな抑制効果を示すことが分かった。
RyR2活性化作用を持つ化合物については、すでに3種類ほど見出しており、構造展開を実施中である。また、RyR2機能抑制型変異のモデルとしては、RyR2抑制型変異を有するマウス系統の作製は遅れているが、培養心筋細胞(HL-1)およびバキュロウイルスを用いた機能抑制型変異の検証ができるようになった。マウスの作製が完了するまで、RyR2活性化薬の検証については培養細胞系で行う予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

RyR2抑制薬については、順調に進んでいる。RyR2活性化薬については、構造展開は行うもののまだ大きな進展は見られていない。

Strategy for Future Research Activity

マウスの作製を進めると共に、培養心筋細胞系を用いた検討を進める。

Causes of Carryover

機能喪失型RyR2変異マウスの作製がうまくいかず遅れているため、その分のマウス飼育費や実験費を使用できなかったため、R5年度かそれ以降に使用するマウスが作製されてから使用する予定である。

  • Research Products

    (12 results)

All 2023 2022 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 5 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] A reconstituted depolarization-induced Ca2+ release platform for validation of skeletal muscle disease mutations and drug discovery2022

    • Author(s)
      Murayama Takashi、Kurebayashi Nagomi、Numaga-Tomita Takuro、Kobayashi Takuya、Okazaki Satoru、Yamashiro Kyosuke、Nakada Tsutomu、Mori Shuichi、Ishida Ryosuke、Kagechika Hiroyuki、Yamada Mitsuhiko、Sakurai Takashi
    • Journal Title

      Journal of General Physiology

      Volume: 154 Pages: e202213230

    • DOI

      10.1085/jgp.202213230

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Development of a water-soluble ryanodine receptor 1 inhibitor2022

    • Author(s)
      Ishida Ryosuke、Mori Shuichi、Murayama Takashi、Nakamichi Ayaka、Chai Xikun、Kurebayashi Nagomi、Iinuma Hiroto、Kagechika Hiroyuki
    • Journal Title

      Bioorganic & Medicinal Chemistry

      Volume: 74 Pages: 117027~117027

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2022.117027

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mice with R2509C-RYR1 mutation exhibit dysfunctional Ca2+ dynamics in primary skeletal myocytes2022

    • Author(s)
      Tsuboi Yoshitaka、Oyama Kotaro、Kobirumaki-Shimozawa Fuyu、Murayama Takashi、Kurebayashi Nagomi、Tachibana Toshiaki、Manome Yoshinobu、Kikuchi Emi、Noguchi Satoru、Inoue Takayoshi、Inoue Yukiko U.、Nishino Ichizo、Mori Shuichi、Ishida Ryosuke、Kagechika Hiroyuki、Suzuki Madoka、Fukuda Norio、Yamazawa Toshiko
    • Journal Title

      Journal of General Physiology

      Volume: 154 Pages: e202213136

    • DOI

      10.1085/jgp.202213136

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Involvement of <scp>kallikrein‐PAR2</scp> ‐proinflammatory pathway in severe trastuzumab‐induced cardiotoxicity2022

    • Author(s)
      Sasaki Ritsuko、Kurebayashi Nagomi、Eguchi Hidetaka、Horimoto Yoshiya、Shiga Takahiro、Miyazaki Sakiko、Kashiyama Taku、Akamatsu Wado、Saito Mitsue
    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: 113 Pages: 3449~3462

    • DOI

      10.1111/cas.15508

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Heat-hypersensitive mutants of ryanodine receptor type 1 revealed by microscopic heating2022

    • Author(s)
      Oyama Kotaro、Zeeb Vadim、Yamazawa Toshiko、Kurebayashi Nagomi、Kobirumaki-Shimozawa Fuyu、Murayama Takashi、Oyamada Hideto、Noguchi Satoru、Inoue Takayoshi、Inoue Yukiko U.、Nishino Ichizo、Harada Yoshie、Fukuda Norio、Ishiwata Shin’ichi、Suzuki Madoka
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      Volume: 119 Pages: e2201286119

    • DOI

      10.1073/pnas.2201286119

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Molecular basis for gating of cardiac ryanodine receptor explains the mechanisms for gain- and loss-of function mutations2022

    • Author(s)
      Kobayashi Takuya、Tsutsumi Akihisa、Kurebayashi Nagomi、Saito Kei、Kodama Masami、Sakurai Takashi、Kikkawa Masahide、Murayama Takashi、Ogawa Haruo
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 13 Pages: 2821

    • DOI

      10.1038/s41467-022-30429-x

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Arrhythmia severity in mouse models harboring RyR2 mutations with varied extent of channel activity2023

    • Author(s)
      Kurebayashi N, Kodama M, Murayama T, Sugihara M, Konishi M, Miura A, Nishio H, Inoue YU, Inoue T, Noguchi S and Sakurai T
    • Organizer
      67th Biophysical Society Anual lMeeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Relationship between disease phenotype and mutant RyR2 channel activity in CPVT mouse models2023

    • Author(s)
      Kurebayashi N, Kodama M, Murayama T, Sugihara M, Konishi M, Miura A, Nishio H, U-Inoue Y, Inoue T, Satoru N and Sakurai T
    • Organizer
      第100回 日本生理学会大会
  • [Presentation] 複数のRyR2変異マウスモデル系統を用いたカテコラミン誘発性多型性心室頻拍(CPVT)に対する抗不整脈薬の評価2022

    • Author(s)
      呉林なごみ, 児玉昌美, 村山尚, 杉原匡美, 石井光一郎, 岡部雄太, 村越伸行, 三浦綾, 西尾元, 井上-上野由紀子, 井上高良, 野口悟, 中村衣里, 金井富三夫, 多田昇弘 櫻井隆
    • Organizer
      第96回日本薬理学会年会
  • [Remarks] 順天堂大学大学院 細胞・分子薬理学

    • URL

      http://pharmacology.sakura.ne.jp/

  • [Remarks] 順天堂大学大学院 細胞・分子薬理学 業績

    • URL

      http://pharmacology.sakura.ne.jp/jp/publication.html

  • [Remarks] リサーチマップ 呉林なごみ

    • URL

      https://researchmap.jp/read0025294

URL: 

Published: 2023-12-25  

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