新規受容体標識法によるケモカイン受容体の機能解析と創薬展開

使用新的受体标记方法进行趋化因子受体的功能分析和药物发现开发

• 批准号: 09J01697
• 负责人: 増田 亮
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J01697/
• 关键词: GPCR; CXCR4; SDF-1; 受容体内在化; 蛍光プローブ; 蛍光イメージング; 転移性腫瘍; HIV; 固相合成法; DTPA; CXCR7; プローブ; DOTA

GPCRは現在の医薬品ターゲットの50%を占めており、その多様な生理現象の解明やリガンド探索が新規医薬品創製における課題となっている。研究代表者は、これまでの研究において、ケモカイン受容体CXCR4を選択的に検出するプローブとして、CXCR4アンタゴニストT140の蛍光誘導体、およびCXCR4アゴニストSDF-1の蛍光誘導体を創製している。本年度の研究では、得られた蛍光プローブを応用することにより、T140誘導体が受容体局在変化に与える影響と薬理作用を発現するための機序を精査した。まず、リガンド刺激による受容体内在化プロセスの可視化および定量化を目的として、コイルドコイル相互作用を用いた標識法により細胞膜表面のCXCR4を特異的に標識可能な細胞株を構築した。つづいて、本法とSDF-1蛍光誘導体を組み合わせることで、SDF-1刺激後のCXCR4の局在変化を追跡したところ、細胞内部でのCXCR4とSDF-1の共局在の様子が観察された。この実験系にT140誘導体を作用させると、その度合いは低いもののCXCR4/T140誘導体複合体の細胞内部への移行の様子が観察された。さらに、受容体とリガンドの複合体の細胞内での局在を検証したところ、アゴニストおよびアンタゴニストの双方のリガンド刺激時において、エンドソームへと局在していることが示唆された。これらの結果は、CXCR4受容体がアゴニスト刺激だけでなくアンタゴニストの刺激によっても内在化を誘起することを示唆している。また、CXCR4アンタゴニストによる受容体内在化効果が、アンタゴニスト活性、及び、その薬理作用の発現に寄与していることを示す研究成果であり、CXCR4を標的とする創薬研究の発展に寄与する重要な知見を提供すると判断される。

GPCR占当前药物靶标的50％，并阐明其多样化的生理现象和探索配体是创造新药的挑战。在先前的研究中，研究者创建了CXCR4拮抗剂T140和CXCR4激动剂SDF-1的荧光导数，作为用于选择性检测趋化因子受体CXCR4的探针。今年的研究检查了T140衍生物对受体定位的影响以及通过应用获得的荧光探针来发挥药理作用的机制。首先，为了通过配体刺激可视化和量化受体内在化过程，通过使用盘绕蛋白相互作用的标记方法构建了能够在细胞膜表面特异性标记CXCR4在细胞膜表面上特异性标记的细胞系。接下来，通过将此方法与SDF-1荧光导数相结合，我们跟踪了SDF-1刺激后CXCR4的定位变化，并观察了细胞内CXCR4和SDF-1的共定位。当将T140衍生物应用于该实验系统时，尽管观察到CXCR4/T140衍生物复合物的程度转移到细胞中。此外，我们检查了受体配体复合物的细胞内定位，表明激动剂和拮抗剂在刺激配体时都位于内体中。这些结果表明，CXCR4受体不仅通过激动剂刺激诱导内在化，而且诱导拮抗剂刺激。此外，这是一项研究发现，CXCR4拮抗剂的受体内在化作用有助于拮抗剂活性及其药理作用的发展，并决心提供重要发现，有助于促成针对CXCR4的药物发现研究的发展。

项目成果

Facile Solid-Phase Synthesis of DTPA-Labeled Peptides

DTPA 标记肽的简便固相合成

• 发表时间: 2010
• 期刊: Peptide Science 2009
• 作者: Tessa Buckle;Nynke S van den Berg;Joeri Kuil;Anton Bunschoten;Joppe Oldenburg;Alexander D Borowsky;Jelle Wesseling;Ryo Masuda;Shinya Oishi;Nobutaka Fujii;Fijs WB van Leeuwen;北山秀隆;北山秀隆;Ryo Masuda;北山秀隆;Hidetaka Kitayama;Ryo Masuda
• 通讯作者: Ryo Masuda

Synthesis and Application of Novel Fluorescent-Labeled CXCR4 Antagonists

新型荧光标记CXCR4拮抗剂的合成及应用

• 发表时间: 2009
• 作者: 増田亮、大石真也、大野浩章、藤井信孝;他
• 通讯作者: 他

蛍光標識CXCR4受容体リガンドの創製と応用

荧光标记CXCR4受体配体的制备及应用

• 发表时间: 2010
• 作者: Tessa Buckle;Nynke S van den Berg;Joeri Kuil;Anton Bunschoten;Joppe Oldenburg;Alexander D Borowsky;Jelle Wesseling;Ryo Masuda;Shinya Oishi;Nobutaka Fujii;Fijs WB van Leeuwen;北山秀隆;北山秀隆;Ryo Masuda;北山秀隆;Hidetaka Kitayama;Ryo Masuda;Hidetaka Kitayama;増田亮;北山秀隆;北山秀隆;Ryo Masuda;北山秀隆;増田亮
• 通讯作者: 増田亮

Synthesis and application of fluorescent SDF-1 derivatives

荧光SDF-1衍生物的合成及应用

• 发表时间: 2011
• 作者: Masuda R;Oishi S;Tanahara N;Ohno H;Hirasawa A;Tsujimoto G;Yano Y;Matsuzaki K;Fujii N.
• 通讯作者: Fujii N.

Development and application of fluorescent SDF-1 derivatives

荧光SDF-1衍生物的开发及应用

• DOI: 10.4155/fmc.12.31
• 发表时间: 2012
• 期刊: Future Med. Chem.
• 作者: Masuda R;Oishi S;Tanahara N;Ohno H;Hirasawa A;Tsujimoto G;Kodama E;Matsuoka M;Fujii N.
• 通讯作者: Fujii N.