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占目前药物靶点的50%，阐明其各种生理现象并寻找配体是新药研发的挑战。在前期研究中，课题组创建了CXCR4拮抗剂T140的荧光衍生物和CXCR4激动剂SDF-1的荧光衍生物作为探针，选择性检测趋化因子受体CXCR4。在今年的研究中，我们应用获得的荧光探针来研究T140衍生物对受体定位变化的影响及其发挥药理作用的机制。首先，为了可视化和量化配体刺激诱导的受体内化过程，我们构建了一种细胞系，该细胞系可以使用卷曲螺旋相互作用的标记方法在细胞膜表面特异性标记CXCR4。接下来，通过将该方法与SDF-1荧光衍生物相结合，我们追踪了SDF-1刺激后CXCR4定位的变化，并观察了CXCR4和SDF-1在细胞内的共定位。当将T140衍生物应用于该实验系统时，观察到CXCR4/T140衍生物复合物移动到细胞内部，尽管反应程度较低。此外，当我们验证受体-配体复合物的细胞内定位时，表明它在激动剂和拮抗剂配体刺激后定位于核内体。这些结果表明CXCR4受体不仅通过激动剂刺激而且通过拮抗剂刺激诱导内化。此外，这项研究结果表明CXCR4拮抗剂的受体内化作用有助于拮抗剂活性的表达及其药理作用，是一项重要的研究，将为针对CXCR4的药物发现研究的发展提供见解。

项目成果

Concise site-specific synthesis of DTPA-peptide conjugates : application toimaging probes for the chemokine receptor CXCR4

DTPA-肽缀合物的简明位点特异性合成：在趋化因子受体 CXCR4 成像探针中的应用

• 发表时间: 2011
• 影响因子: 3.5
• 作者: Ryo Masuda

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: 増田亮

Facile Solid-Phase Synthesis of DTPA-Labeled Peptides

DTPA 标记肽的简便固相合成

• 发表时间: 2010
• 作者: Ryo Masuda

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: Ryo Masuda

Paradoxical downregulation of CXC chemokine receptor 4 induced by polyphemusin II-derived antagonists.

Polyphemusin II 衍生拮抗剂诱导 CXC 趋化因子受体 4 的矛盾下调。

• DOI: 10.1021/bc300084h
• 发表时间: 2012-05-09
• 期刊: Bioconjugate chemistry
• 影响因子: 4.7
• 作者: R. Masuda;S. Oishi;Noriko Tanahara;H. Ohno;A. Hirasawa;G. Tsujimoto;Y. Yano;K. Matsuzaki;J. Navenot;S. Peiper;N. Fujii
• 通讯作者: N. Fujii