Development of in vivo chemogenetics which allows cell specific regulation of GPCRs

体内化学遗传学的发展允许 GPCR 的细胞特异性调节

• 批准号: 22K05351
• 负责人: 堂浦 智裕
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05351/
• 关键词: ケモジェネティクス; Gタンパク質共役型受容体（GPCR）; 代謝型グルタミン酸受容体; リガンド; ノックインマウス; GPCR; 受容体; 化学遺伝学; 活性制御

交付申請書に記載した研究実施計画ではGタンパク質共役型受容体（GPCR）の一つである代謝型グルタミン酸受容体サブタイプ5（mGlu5）の活性をin vivoで制御可能な方法論を化学遺伝学（ケモジェネティクス）に基づき構築することとしていた。しかしながら、mGlu5と配列相同性の高いmGlu1においてマウスを用いたin vivo実験が可能な状況に至ったため、2022年度はmGlu5ではなくmGlu1を標的分子としたin vivoにおいてGPCRの機能をサブタイプ選択的かつ細胞種選択的に解析可能な方法論の開発研究を実施した。これまでの研究から、研究代表者は野生型のmGlu1に結合して阻害する一方、T748W変異型のmGlu1に結合しても阻害しないリガンドとしてFPETを見出していた。しかしながら、FPETは野生型mGlu1に対する阻害能が少し低いことと水溶性が低いことから、マウスを用いたin vivo実験での使用に適したリガンドを再設計し、FPETと同様に野生型のmGlu1を阻害する一方でT748W変異型mGlu1を阻害しない性質を持ちつつ野生型mGlu1阻害能と水溶性が向上したリガンドとしてMPETを見出した。また、mGlu1のケモジェネティクスを進めるためにT748W変異型mGlu1ノックインマウスの作製と系統維持を実施した。T748W変異型mGlu1ノックインマウスはCRISPR/Cas9システムを利用した遺伝子編集により作製されたが、CRISPR/Cas9システムでは目的としない遺伝子にも損傷がある場合があるため、野生型マウスとの戻し交配（バッククロス）を実施し、T748W変異型mGlu1ヘテロノックインマウスを得た。さらに、これらを交配させてT748W変異型mGlu1ホモノックインマウスを得た。

Recorded delivery requisition に し た research be applied plan で は G タ ン パ ク type total service quality by the capacity of body (GPCR) の つ で あ る metabolic type グ ル タ ミ ン acid by let body サ ブ タ イ プ 5 (mGlu5) を の activity in vivo で suppression would な methodology を chemical heritage 伝 learning (ケ モ ジ ェ ネ テ ィ ク ス) に base づ き build す る こ と と し て い た. し か し な が ら, mGlu5 と with high column of gay の い mGlu1 に お い て マ ウ ス を with い た in vivo be 験 が may な condition に to っ た た め, 2022 annual は mGlu5 で は な く mGlu1 を target molecules と し た in Vivo に お い て GPCR の function を サ ブ タ イ プ sentaku of か つ cells of sentaku に parsing may の open 発 な methodology research を be applied し た. こ れ ま で の research か ら representatives, research は wild-type の mGlu1 に combining し て resistance against す る side, T748W - alien の mGlu1 に combining し て も resistance against し な い リ ガ ン ド と し て FPET を shows し て い た. し か し な が ら, FPET は wild-type mGlu1 に す seaborne る low resistance can harm less が し い こ と と water-soluble low が い こ と か ら, マ ウ ス を with い た in Vivo be 験 で used の に し た リ ガ ン ド を redesign し, FPET と with others in the wild type の に mGlu1 を resistance against す る side で T748W - alien mGlu1 を resistance against し な い nature を hold ち つ つ wild-type mGlu1 resistance can harm と water-soluble が upward し た リ ガ ン ド と し て MPET を shows し た. ま た, mGlu1 の ケ モ ジ ェ ネ テ ィ ク ス を into め る た め に T748W - alien mGlu1 ノ ッ ク イ ン マ ウ ス と the の cropping system to maintain を be applied し た. T748W - alien mGlu1 ノ ッ ク イ ン マ ウ ス は CRISPR/Cas9 シ ス テ ム を using し た heritage 伝 compiling に son よ り cropping さ れ た が, CRISPR/Cas9 シ ス テ ム で は purpose と し な い heritage 伝 son に も damage が あ る occasions が あ る た め, wild type マ ウ ス と の 戻 し mating (バ ッ ク ク ロ ス) を be The application of ヘテロノッ, T748W variant mGlu1ヘテロノッ, ウスを and ウスを results in た. Youdaoplaceholder0 and ホモノッ れらを mate させてT748W variant mGlu1ホモノッ た た ウスを ウスを to get た.

项目成果

In vivo 制御を指向した代謝型グルタミン酸受容体 mGlu1 変異体選択的なサイレントリガンドの開発

开发针对代谢型谷氨酸受体 mGlu1 突变体的沉默配体，用于体内调节

• 发表时间: 2023
• 作者: 堂浦 智裕;長谷川 寛太;柏 俊太朗;松葉 佑弥;清中 茂樹
• 通讯作者: 清中 茂樹

代謝型グルタミン酸受容体のin vivo制御のためのケモジェネティックアプロー

代谢型谷氨酸受体体内调节的化学遗传学方法

• 发表时间: 2022
• 作者: 堂浦 智裕;長谷川 寛太;柏 俊太朗;松葉 佑弥;清中 茂樹
• 通讯作者: 清中 茂樹