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κオピオイド受容体バイアスドシグナリングに関与する分子スイッチを同定 ―複数の最先端技術を統合し、創薬戦略に資する構造情報を獲得―

【本学研究者情报】

〇大学院薬学研究科 分子细胞生化学分野
教授 井上飞鸟

【発表のポイント】

  • Cryo-EM SPA(クライオ電子顕微鏡単粒子解析)*?全反射赤外分光法(ATR-FTIR*2?薬理学的解析?分子动力学(MD)シミュレーション*3という复数の先端技术を统合し、κオピオイド受容体(KOR) *4のバイアスドシグナリング(选択的シグナル伝达)*5の分子実体の详细を解明
  • 2种类の作动薬(ナルフラフィン *6/U-50,488H *7)による受容体活性化の立体构造を可视化し、シグナル分岐の起点となるアミノ酸残基を同定
  • 本成果は、副作用を抑えたオピオイド系镇痛薬など、次世代创薬戦略に向けた重要な分子设计指针を提供

【概要】

学校法人関西医科大学(大阪府枚方市 理事長?山下敏夫、学長?木梨達雄)医学部医化学講座 清水(小林)拓也教授、寿野良二准教授、名古屋工業大学生命?応用化学類 片山耕大准教授、神取秀樹特別教授、京都大学大学院薬学研究科?東北大学大学院薬学研究科井上飛鳥教授(京都大学/东北大学)、明治大学理工学研究科 光武亜代理准教授、筑波大学国际统合睡眠医科学研究机构 斉藤毅准教授、大阪大学蛋白质研究所 加藤贵之教授らの共同研究グループは、ヒトκオピオイド受容体のバイアスドシグナリング机构を従来より详细に解析し、新たにシグナル选択性に関与するアミノ酸残基を同定しました。详しい研究概要は次ページ以降の别添资料をご参照ください。

なお、本研究をまとめた论文が『Nature Communications(インパクトファクター:15.7)』に1028日(火)10时付(ロンドン标準时。日本时间同日19时)で掲载されました。

本研究の概要図

【用语解説】

*1 クライオ電子顕微鏡単粒子解析
极低温环境でタンパク质试料に电子线を照射し、様々な角度からの投影像から3次元构造を计算して电子マップを得る手法。2017年にノーベル化学赏を受赏した。

*2 全反射赤外分光法(ATR-FTIR
赤外光を试料表面に全反射させ、界面に生じるエバネッセント波を利用して分子振动を検出する分光法。化学结合の振动状态変化を鋭敏に捉えられるため、タンパク质の二次构造や局所的环境変化を解析できる。

*3 分子動力学シミュレーション
コンピュータ上で原子レベルでの分子の动きを解析する方法。実験では得ることが难しいタンパク质の动的な构造変化の情报を得ることができる。

*4 κオピオイド受容体(KOR
オピオイド受容体の一种。作动薬は镇痛薬として开発が期待されているが、镇静、薬物嫌悪の副作用が问题となっている。

*5 バイアスドシグナリング
同じ受容体に対して异なるリガンドがそれぞれ异なるシグナル伝达経路を选択的に活性化する现象。望ましい作用(例:镇痛)と望ましくない作用(例:镇静)が"选り分けられる"リガンドであれば、副作用の軽减が期待される。

*6 ナルフラフィン
碍翱搁作动薬。薬物嫌悪の副作用の分离に成功し、难治性そう痒症の治疗薬(贩売名レミッチ?/ノピコール?)として使用実绩がある。

*7 U-50,488H
研究で広く使われる碍翱搁作动薬。镇静、薬物嫌悪の副作用を示すことが报告されている。

【论文情报】

タイトル:Structural and Dynamic Insights into the Biased Signaling Mechanism of the Human Kappa Opioid Receptor
著者: Hiromasa Niinomi*, Hiroki Nada, Tomoya Yamazaki, Tetsuya Hama, Akira
Kouchi, Tomoya Oshikiri, Masaru Nakagawa, and Yuki Kimura
掲載誌:Nature Communications
顿翱滨:

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问い合わせ先

(研究に関すること)
东北大学大学院薬学研究科 分子细胞生化学分野
教授 井上飞鸟(いのうえ あすか)
TEL:022-795-6860
Email : asuka.inoue.c2*tohoku.ac.jp
(*を蔼に置き换えてください)

(报道に関すること)
東北大学大学院薬学研究科?薬学部 総務係
罢贰尝:022-795-6801
Email : ph-som*grp.tohoku.ac.jp
(*を蔼に置き换えてください)

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