Exploring Marine Natural Products that Regulate Dynamic Responses of cells

細胞やオルガネラ間の情報伝達や物質輸送を絶えず行う動的応答は生命の本質といえる．本研究では，海洋生物の水溶性抽出物に着目，小分子からタンパク質に至る多数の生理活性物質を探索し，それらが生体膜境界面および細胞内における細胞の動的応答を巧みに制御する機能を持つことを見出すことで、未解明の細胞の動的応答への理解を深める．初年度は、先行研究に引き続き、トロンボポエチン様作用を示す海綿レクチン、トロンボコルチシン（ThC）の作用機序の解明を行い、フコース結合性レクチンであるThCがTPO受容体の糖鎖に結合することで受容体の２量化を促進し、活性化することを明らかにし、論文発表した。同じくポリアミンペプチドアーキュレイン（Acu）の細胞侵入機構について質量分析および免疫細胞染色を用いて解明し、Acuがヘパリン等の細胞表面陰イオン性分子に結合し、細胞膜の攪乱およびエンドサイトーシスの両者の機構で侵入することを示し、論文発表した。また、パラオ産海綿由来の細胞侵入タンパク質のN-末端アミノ酸配列を得るとともに、海綿の採集を行い、mRNAを抽出した。細胞内の物質輸送経路を阻害していると推測されたアルカロイドKB343の作用機構について主に細胞の形態観察を行い検討した。その結果、KB343は細胞に作用すると極めて特異な核や細胞骨格の変形を引き起こすことを見出したが、類似する変化を引き起こす既存分子がないことから、特異な作用機序を持つと予測している。ウイルスは細胞の動的応答を利用し細胞内に侵入・増殖する。強い抗ウイルス作用を示す化合物の探索から見出された化合物Aはリゾトラッカー染色によりエンドソームの酸性化を促進していることが分かった。また、ウイルスがエンドソーム脱却し、細胞内に移行する経路を阻害している可能性も示唆された。このほかにもこれまでにない機構で強い抗ウイルス作用を示す化合物を得ている。

細胞やオルガネラ間の情報伝達や物質輸送を絶えず行う動的応答は生命の本質といえる．本研究では，海洋生物の水溶性抽出物に着目，小分子からタンパク質に至る多数の生理活性物質を探索し，それらが生体膜境界面および細胞内における細胞の動的応答を巧みに制御する機能を持つことを見出すことで、未解明の細胞の動的応答への理解を深める．初年度は、先行研究に引き続き、トロンボポエチン様作用を示す海綿レクチン、トロンボコルチシン（ThC）の作用機序の解明を行い、フコース結合性レクチンであるThCがTPO受容体の糖鎖に結合することで受容体の２量化を促進し、活性化することを明らかにし、論文発表した。同じくポリアミンペプチドアーキュレイン（Acu）の細胞侵入機構について質量分析および免疫細胞染色を用いて解明し、Acuがヘパリン等の細胞表面陰イオン性分子に結合し、細胞膜の攪乱およびエンドサイトーシスの両者の機構で侵入することを示し、論文発表した。また、パラオ産海綿由来の細胞侵入タンパク質のN-末端アミノ酸配列を得るとともに、海綿の採集を行い、mRNAを抽出した。細胞内の物質輸送経路を阻害していると推測されたアルカロイドKB343の作用機構について主に細胞の形態観察を行い検討した。その結果、KB343は細胞に作用すると極めて特異な核や細胞骨格の変形を引き起こすことを見出したが、類似する変化を引き起こす既存分子がないことから、特異な作用機序を持つと予測している。ウイルスは細胞の動的応答を利用し細胞内に侵入・増殖する。強い抗ウイルス作用を示す化合物の探索から見出された化合物Aはリゾトラッカー染色によりエンドソームの酸性化を促進していることが分かった。また、ウイルスがエンドソーム脱却し、細胞内に移行する経路を阻害している可能性も示唆された。このほかにもこれまでにない機構で強い抗ウイルス作用を示す化合物を得ている。