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分子薬理部

部の業績
2014年業績

2014年の業績

研究活動の概要

分子薬理部においては、循環器病の発症機序の解明、診断・治療法の開発と予防法の確立をめざして、心血管系の情報伝達や制御に重要なペプチド、タンパク質と脂質を主たる対象に、生理活性ペプチドの発見、ペプチドや脂質の作用機序、疾患関連タンパク質の探索、これらの病態生理的意義の解明に関する研究を、薬理学、生化学、分子生物学、ペプチド化学、細胞生物学などの方法を用いて実施している。研究成果の臨床応用を図るため、臨床試料の収集、測定や診断法の開発を共同研究も含めて実施した。

情報制御研究室で推進する生体内ペプチド総体の解析(ペプチドーム解析)では、作成したペプチドカタログより新規生理活性ペプチドの探索を続けた。本年度は、分離や構造解析技術を向上させて一解析における同定数を増加させ、分子量10,000程度までのペプチド探索を可能とした。ラット心臓構成細胞のペプチドカタログより新たな生理活性ペプチドを見出し、心臓における機能を同定した。5年間実施した多層的疾患オミックス解析研究では、全オミックス解析データが得られ、拡張型心筋症では、重症度を示すバイオマーカー候補を数種に絞り込んだ。大動脈瘤では、タンパク質発現量に基づく進行度分類法を用いて動脈硬化症のバイオマーカー探索を行った結果、2種の候補が得られ、血中濃度の評価を行った。新たな心不全バイオマーカー探索を目指して糖鎖や糖鎖転移酵素などの変動を解析し、心不全に相関するバイオマーカー候補2種を見出すと共に、糖鎖付加が変動する糖タンパク質を40種同定した。脳性ナトリウム利尿ペプチド(BNP)の2種に加えて、心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP)の3種の血中主要分子に対する高感度測定系を確立して、臨床試料の測定を実施した。

薬効代謝研究室では、ヒト血管・血球系細胞の増殖-生死制御の新しい機構の解明、特に血球細胞を標的としたヒト循環器系細胞の新規制御方法の研究を進めた。また、ヒト冠動脈平滑筋細胞の無血清培養上清中に強いヒト単球遊走活性を見出し、ヒト単球由来THP-1細胞と種々の薬剤を用い、本遊走を制御する情報伝達経路の探索を進めた。また、循環器病の新しい標的候補としての脱アセチル化酵素(長寿酵素)SIRT1の、ヒト血球細胞への役割の解析も進めた。

構造機能研究室では、心疾患などの原因となる高トリグリセリド血症の個々人にみあった予防法確立のため、開発した脂質代謝酵素リポ蛋白リパーゼ(LPL)、肝性トリグリセリドリパーゼ(HTGL)活性および蛋白測定法と遺伝子解析法を用い、LPL変異の集積を続けている。共同研究者の平野らによって見出された中性脂肪蓄積心筋血管症の早期発見を目指し、本症の原因である新規リパーゼadipose triglyceride lipase (ATGL)の測定系の開発を進めた。

2014年の主な研究成果

  • ペプチドーム解析に用いるタンデム質量分析法の多様化などにより、ペプチドの同定可能範囲を分子量10,000程度まで拡大できた。また、分離用ロングカラムの使用により、1分析における同定ペプチド数を大幅に増加できた。
  • ラット初代培養心筋細胞、非心筋細胞のペプチドーム解析より、新たな生理活性ペプチドを見出し、心臓における機能を明らかにできた。遺伝子欠損マウスにおける表現型の解析を進めている。
  • NERP-1, -2による下垂体後葉からのバソプレシン分泌抑制の作用機序を解析した結果、NERP-1 は視床下部において、大細胞性神経分泌ニューロンとシナプスを作るグルタミン酸作動性ニューロン(GluN)をシナプス前で抑制し、NERP-2はγアミノ酪酸作動性介在ニューロンを刺激してシナプス前でGluNを抑制することを、産業医科大学・宮崎大学との共同研究で明らかにした。
  • 拡張型心筋症の多層的疾患オミックス解析結果より、重症度、病型分類に使用可能なバイオマーカー候補を見出した。重症度マーカー候補2種は、重症心不全症例の血中で増加する可能性が示された。大動脈瘤では、タンパク質を基準とする進行度分類法を作成し、変動遺伝子やタンパク質が多数、同定できた。この中で、動脈硬化症を発症初期に診断可能なバイオマーカー候補2種を見出し、血中濃度測定において有意な変動が認められた。
  • ナトリウム利尿ペプチドを用いた心不全の高度な診断法開発を目指して、ANPについても3種の血中主要分子の測定法の開発を終え、BNPと共に心不全患者等の測定を推進した。
  • 心不全により特異的に誘導される一群のO-型糖鎖、N-型糖鎖の変動を見出し、グライコプロテオーム解析より変動する糖タンパク質40種を同定した。また、心不全のバイオマーカーとなり得る候補タンパク質を見出し、血中濃度の測定より有力な候補と考えられた。
  • PPARδ合成リガンドGW0742による細胞周期依存性の細胞生死制御機構の解析の過程で、新しい細胞死として分類されている制御型ネクローシスが含まれることを見出した。
  • 長寿酵素SIRT1について、グルコース濃度と細胞増殖および細胞の生存との関係を、ヒトTリンパ球由来Jurkat細胞、THP-1細胞を対象とした解析の条件検討を進めた。
  • 新規リパーゼadipose triglyceride lipase (ATGL)の測定系確立に必須となるATGL活性を抑制する抗体を作成することに成功した。

研究業績

  1. Yee K, Malliaras K, Kanazawa H, Tseliou E, Cheng K, Luthringer DJ, Ho CS, Takayama K, Minamino N, Dawkins JF, Chowdhury S, Duong DT, Seinfeld J, Middleton RC, Dharmakumar R, Li DB, Marban L, Makkar RR and Marban E. Allogeneic Cardiospheres Delivered via Percutaneous Transendocardial Injection Increase Viable Myocardium, Decrease Scar Size, and Attenuate Cardiac Dilatation in Porcine Ischemic Cardiomyopathy. PLOS ONE. 9, e113805, 2014.
  2. Mizutani T, Ju YF, Imamichi Y, Osaki T, Yazawa T, Kawabe S, Ishikane S, Matsumura T, Kanno M, Kamiki Y, Kimura K, Minamino N and Miyamoto K. C/EBP beta (CCAAT/enhancer-binding protein beta) mediates progesterone production through transcriptional regulation in co-operation with SF-1 (steroidogenic factor-1). Biochemical Journal. 460, 459-471, 2014.
  3. Nagai C and Minamino N. Direct chemiluminescent enzyme immunoassay for atrial natriuretic peptide in mammalian plasma using a PEGylated antibody. Analytical Biochemistry. 461, 10-16, 2014.
  4. Takayama K, Mori K, Taketa K, Taguchi A, Yakushiji F, Minamino N, Miyazato M, Kangawa K and Hayashi Y. Discovery of Selective Hexapeptide Agonists to Human Neuromedin U Receptors Types 1 and 2. Journal of Medicinal Chemistry. 57, 6583-6593, 2014.
  5. Tomiyama A, Uekita T, Kamata R, Sasaki K, Takita J, Ohira M, Nakagawara A, Kitanaka C, Mori K, Yamaguchi H and Sakai R. Flotillin-1 Regulates Oncogenic Signaling in Neuroblastoma Cells by Regulating ALK Membrane Association. Cancer Research. 74, 3790-3801, 2014.
  6. Toshinai K, Saito T, Yamaguchi H, Sasaki K, Tsuchimochi W, Minamino N, Ueta Y and Nakazato M. Neuroendocrine regulatory peptide-1 and-2 (NERPs) inhibit the excitability of magnocellular neurosecretory cells in the hypothalamus. Brain Research. 1,563, 52-60, 2014.
  7. Yuasa Y, Osaki T, Makino H, Iwamoto N, Kishimoto I, Usami M, Minamino N and Harada-Shiba M. Proteomic Analysis of Proteins Eliminated by Low-Density Lipoprotein Apheresis. Therapeutic Apheresis and Dialysis. 18, 93-102, 2014.
  8. Nonaka M, Kim R, Fukushima H, Sasaki K, Suzuki K, Okamura M, Ishii Y, Kawashima T, Kamijo S, Takemoto-Kimura S, Okuno H, Kida S and Bito H. Region-Specific Activation of CRTC1-CREB Signaling Mediates Long-Term Fear Memory. Neuron. 84, 92-106, 2014.
  9. Nakagawa Y, Nishikimi T, Kuwahara K, Yasuno S, Kinoshita H, Kuwabara Y, Nakao K, Minami T, Yamada C, Ueshima K, Ikeda Y, Okamoto H, Horii K, Nagata K, Kangawa K, Minamino N and Nakao K. The effects of super-flux (high performance) dialyzer on plasma glycosylated pro-B-type natriuretic peptide (proBNP) and glycosylated N-Terminal proBNP in end-stage renal disease patients on dialysis. PLOS ONE. 9, e92314, 2014.
  10. 八木 寛陽, 錦織 充広, 武藤 清佳, 南野 直人. プロテオームをはじめとする多層的オミックス解析データの解釈と創薬、医療への活用. 生命のビッグデータ利用の最前線. シーエムシー出版, 185-193, 2014.
  11. 波多江 利久, 宮里 幹也, 南野 直人. 第17回日本心血管内分泌代謝学会学術総会. 血圧. 21, 304-306, 2014.
  12. 南野 直人, 錦見 俊雄, 中川 靖章, 寒川 賢治. BNPの多様な分子型の分別測定による心不全診断法の革新. 循環器病研究の進歩. 35, 7-16, 2014.
  13. 佐々木 一樹, 山口 秀樹, 十枝内 厚次, 南野 直人, 中里 雅光. Neuroendocrine Regulatory Peptide (NERP)-1および-2:;質量分析を用いた発見の経緯と、ペプチドに関するcurrent knowledge. 比較内分泌学. 40, 120-124, 2014.

最終更新日:2021年10月01日

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