渡邉 瑞貴 (ワタナベ ミズキ)

薬学研究院 創薬科学部門 創薬化学分野准教授

研究者基本情報

■ 学位
  • 博士(薬学), 北海道大学
■ URL
researchmap URLホームページURL■ ID 各種
研究者番号
  • 20507173
ORCID IDJ-Global ID■ 研究キーワード・分野
研究キーワード
  • フォルダマー
  • ペプチドミメティクス
  • ケミカルバイオロジー
  • 医薬分子設計
  • 配座制御
  • 有機合成化学
  • 化合物ライブラリー
  • 脂質代謝
  • 医薬品化学
  • 構造活性相関
研究分野
  • ナノテク・材料, ケミカルバイオロジー
  • ライフサイエンス, 薬系化学、創薬科学
■ 担当教育組織

経歴

■ 経歴
経歴
  • 2021年 - 現在
    北海道大学, 大学院薬学研究院, 准教授
  • 2015年 - 2021年
    北海道大学, 大学院薬学研究院, 講師
  • 2014年 - 2015年
    京都大学, 化学研究所, 助教
  • 2011年 - 2014年
    京都大学, 物質ー細胞統合システム拠点 (WPI-iCeMS), 特定研究員
  • 2009年 - 2011年
    Northwestern University, Department of Chemistry, 博士研究員, アメリカ合衆国
  • 2008年 - 2008年
    北海道大学, 大学院薬学研究院, 助教
学歴
  • 2003年04月 - 2008年03月, 北海道大学, 大学院薬学研究科
  • 1999年04月 - 2003年03月, 北海道大学, 薬学部
  • 1999年03月, 静岡高等学校
委員歴
  • 2019年03月 - 現在
    日本化学会 北海道支部, 幹事, 学協会
  • 2018年04月 - 現在
    札幌市教育委員会, 学校薬剤師, 自治体
  • 2023年03月
    日本薬学会 第143年会 組織委員会, 広報副委員長
  • 2021年10月
    第47回反応と合成の進歩シンポジウム, 事務局 代表
  • 2019年08月
    第51回若手ペプチド夏の勉強会, 世話人, 学協会
  • 2016年04月 - 2018年03月
    日本薬学会, ファルマシアトピックス小委員, 学協会
  • 2017年09月
    第59回天然有機化合物討論会, 実行委員
  • 2017年06月
    日本ケミカルバイオロジー学会 第12回年会, 実行委員

研究活動情報

■ 受賞
■ 論文
  • Amide-to-Chloroalkene Substitution for Peptide Backbone Modification to Enhance Membrane Permeability
    Sayuri Takeo; Mio Takeda; Chihiro Iio; Ai Sakakibara; Showmitra Saha; Natsuki Shibata; Yuki Yamazaki; Takahiro Fujii; Ryuhei Harada; Kohei Sato; Nobuyuki Mase; Mizuki Watanabe; Takanori Oyoshi; Tetsuo Narumi
    Journal of Medicinal Chemistry, American Chemical Society (ACS), 2026年02月20日, [査読有り], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Resolvin E1 and Resolvin E2 suppress cyclooxygenase-2 expression through ubiquitin-proteasome-mediated degradation in human macrophage-like U937 cells
    Ayaka Hamaguchi; Hayato Fukuda; Mizuki Watanabe; Koichi Fujiwara; Keijo Fukushima; Satoshi Shuto; Hiromichi Fujino
    Prostaglandins & Other Lipid Mediators, 183, 107064, 107064, Elsevier BV, 2026年02月, [査読有り], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Design and Synthesis of Cyclopropane Congeners of Resolvin E2 with Azidopropoxy Chain toward a Chemical Tool for Probing the Anti-inflammatory Activity
    Hayato Fukuda; Kotaro Matsubara; Ayaka Hamaguchi; Hina Nishikoori; Mayu Shinohara; Jun Takouda; Kohsuke Takeda; Keijo Fukushima; Keita Komine; Koichi Fujiwara; Mizuki Watanabe; Jun Ishihara; Hiromichi Fujino; Satoshi Shuto
    The Journal of Organic Chemistry, 91, 1, 466, 476, American Chemical Society (ACS), 2025年12月19日, [査読有り], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Highly Z-Selective Julia–Kocienski Olefination Using N-Sulfonylimines and Its Mechanistic Insights from DFT Calculations
    Takuma Chizaki; Koichi Fujiwara; Junko Fujimoto; Tetsuo Narumi; Satoshi Shuto; Mizuki Watanabe
    Organic Letters, 27, 11, 2677, 2681, 2025年03月, [査読有り], [最終著者, 責任著者], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌), The Julia–Kocienski (JK) olefination is effective for E-selective olefination, but highly Z-selective versions remain rare. Here, we report a highly Z-selective JK olefination (Z ratio >99:1) using N-sulfonylimines as electrophiles instead of aldehydes. This method demonstrates a broad substrate scope, tolerating electron-donating and -withdrawing groups, amides, halogens, carboxylic acids, and hydroxyls. Z-selectivity in our system arises from both the 1,2-addition and Smiles rearrangement steps without involving synperiplanar elimination. This study expands the toolkit for Z-selective olefin synthesis.
  • 合理的な分子設計によるδ-ペプチドフォルダマーの創出
    渡邉瑞貴
    月刊 細胞, 55, 9, 69, 72, ニュー・サイエンス社, 2023年07月, [招待有り], [筆頭著者, 責任著者], [国内誌]
    日本語
  • Development of Conformationally Restricted Negamycin Derivatives for Potent Readthrough Activity
    Noriko Omura; Akihiro Taguchi; Tomoki Kuwahara; Keisuke Hamada; Mizuki Watanabe; Masanori Nakakuki; Sho Konno; Kentaro Takayama; Atsuhiko Taniguchi; Toshifumi Nomura; Satoshi Shuto; Yoshio Hayashi
    ACS Medicinal Chemistry Letters, 14, 12, 1807, 1814, American Chemical Society (ACS), 2023年, [査読有り], [国際誌]
    研究論文(学術雑誌)
  • Delivering mRNA to Secondary Lymphoid Tissues by Phosphatidylserine‐Loaded Lipid Nanoparticles
    Masaki Gomi; Yu Sakurai; Minami Sato; Hiroki Tanaka; Yumi Miyatake; Koichi Fujiwara; Mizuki Watanabe; Satoshi Shuto; Yuta Nakai; Kota Tange; Hiroto Hatakeyama; Hidetaka Akita
    Advanced Healthcare Materials, 12, 9, 2202528, Wiley, 2023年, [査読有り], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Helix-forming aliphatic homo-δ-peptide foldamers based on the conformational restriction effects of cyclopropane
    Makoto Nagata; Mizuki Watanabe; Ryohei Doi; Mai Uemura; Nanase Ochiai; Wataru Ichinose; Koichi Fujiwara; Yoshihiro Sato; Tomoshi Kameda; Koh Takeuchi; Satoshi Shuto
    Organic & Biomolecular Chemistry, 21, 5, 970, 980, Royal Society of Chemistry (RSC), 2023年, [査読有り], [責任著者], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌), This work reports the first aliphatic homo-δ-peptide helical foldamer consisting of a conformationally restricted δ-amino acid, where the structural characteristics of cyclopropane tightly control the backbone torsion angles.
  • Design and Synthesis of Cyclopropane Congeners of Resolvin E3, an Endogenous Pro-Resolving Lipid Mediator, as Its Stable Equivalents
    Shota Arai; Koichi Fujiwara; Masahiro Kojima; Haruka Aoki-Saito; Masakiyo Yatomi; Tsugumichi Saito; Yasuhiko Koga; Hayato Fukuda; Mizuki Watanabe; Shigeki Matsunaga; Takeshi Hisada; Satoshi Shuto
    The Journal of Organic Chemistry, 87, 15, 10501, 10508, American Chemical Society (ACS), 2022年08月05日, [査読有り], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Oxytocin Dynamics in the Body and Brain Regulated by the Receptor for Advanced Glycation End-Products, CD38, CD157, and Nicotinamide Riboside
    Haruhiro Higashida; Kazumi Furuhara; Olga Lopatina; Maria Gerasimenko; Osamu Hori; Tsuyoshi Hattori; Yasuhiko Hayashi; Stanislav M. Cherepanov; Anna A. Shabalova; Alla B. Salmina; Kana Minami; Teruko Yuhi; Chiharu Tsuji; PinYue Fu; Zhongyu Liu; Shuxin Luo; Anpei Zhang; Shigeru Yokoyama; Satoshi Shuto; Mizuki Watanabe; Koichi Fujiwara; Sei-ichi Munesue; Ai Harashima; Yasuhiko Yamamoto
    Frontiers in Neuroscience, 16, 858070, Frontiers Media SA, 2022年07月07日, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
    研究論文(学術雑誌), Investigating the neurocircuit and synaptic sites of action of oxytocin (OT) in the brain is critical to the role of OT in social memory and behavior. To the same degree, it is important to understand how OT is transported to the brain from the peripheral circulation. To date, of these, many studies provide evidence that CD38, CD157, and receptor for advanced glycation end-products (RAGE) act as regulators of OT concentrations in the brain and blood. It has been shown that RAGE facilitates the uptake of OT in mother’s milk from the digestive tract to the cell surface of intestinal epithelial cells to the body fluid and subsequently into circulation in male mice. RAGE has been shown to recruit circulatory OT into the brain from blood at the endothelial cell surface of neurovascular units. Therefore, it can be said that extracellular OT concentrations in the brain (hypothalamus) could be determined by the transport of OT by RAGE from the circulation and release of OT from oxytocinergic neurons by CD38 and CD157 in mice. In addition, it has recently been found that gavage application of a precursor of nicotinamide adenine dinucleotide, nicotinamide riboside, for 12 days can increase brain OT in mice. Here, we review the evaluation of the new concept that RAGE is involved in the regulation of OT dynamics at the interface between the brain, blood, and intestine in the living body, mainly by summarizing our recent results due to the limited number of publications on related topics. And we also review other possible routes of OT recruitment to the brain.
  • Synthesis of γ-Aminobutyric Acid (GABA) Analogues Conformationally Restricted by Bicyclo[3.1.0]hexane/hexene or [4.1.0]Heptane/heptene Backbones as Potent Betaine/GABA Transporter Inhibitors
    Keisuke Mitsui; Maria E. K. Lie; Naoki Saito; Koichi Fujiwara; Mizuki Watanabe; Petrine Wellendorph; Satoshi Shuto
    Organic Letters, 24, 23, 4151, 4154, 2022年06月, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌), Novel γ-aminobutyric acid (GABA) analogues 3-5, having a bicyclo[3.1.0]hexene, [4.1.0]heptane, or [4.1.0]heptene backbone, respectively, were designed from the bioactive form analysis of the previous inhibitor 2 with a bicyclo[3.1.0]hexane backbone. Compounds 3-5 and 2 were synthesized from a common 1,7-diene intermediate 6 using ring-closing metathesis (RCM) to construct the key bicyclo backbones. Compounds 3-5 strongly inhibit betaine/GABA transporter 1 (BGT1) uptake, but compound 4 stands out with its selective low micromolar potency.
  • Molecular Determinants and Pharmacological Analysis for a Class of Competitive Non-transported Bicyclic Inhibitors of the Betaine/GABA Transporter BGT1
    Stefanie Kickinger; Maria EK Lie; Akihiro Suemasa; Anas Al-Khawaja; Koichi Fujiwara; Mizuki Watanabe; Kristine S Wilhelmsen; Christina B Falk-Petersen; Bente Frølund; Satoshi Shuto; Gerhard Franz Ecker; Petrine Wellendorph
    Frontiers in Chemistry, 9, 736457, 736457, 2021年09月, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌), The betaine/GABA transporter 1 (BGT1) is a member of the GABA transporter (GAT) family with still elusive function, largely due to a lack of potent and selective tool compounds. Based on modeling, we here present the design, synthesis and pharmacological evaluation of five novel conformationally restricted cyclic GABA analogs related to the previously reported highly potent and selective BGT1 inhibitor (1S,2S,5R)-5-aminobicyclo[3.1.0]hexane-2-carboxylic acid (bicyclo-GABA). Using [3H]GABA radioligand uptake assays at the four human GATs recombinantly expressed in mammalian cell lines, we identified bicyclo-GABA and its N-methylated analog (2) as the most potent and selective BGT1 inhibitors. Additional pharmacological characterization in a fluorescence-based membrane potential assay showed that bicyclo-GABA and 2 are competitive inhibitors, not substrates, at BGT1, which was validated by a Schild analysis for bicyclo-GABA (pK B value of 6.4). To further elaborate on the selectivity profile both compounds were tested at recombinant α1β2γ2 GABAA receptors. Whereas bicyclo-GABA showed low micromolar agonistic activity, the N-methylated 2 was completely devoid of activity at GABAA receptors. To further reveal the binding mode of bicyclo-GABA and 2 binding hypotheses of the compounds were obtained from in silico-guided mutagenesis studies followed by pharmacological evaluation at selected BGT1 mutants. This identified the non-conserved BGT1 residues Q299 and E52 as the molecular determinants driving BGT1 activity and selectivity. The binding mode of bicyclo-GABA was further validated by the introduction of activity into the corresponding GAT3 mutant L314Q (38 times potency increase cf. wildtype). Altogether, our data reveal the molecular determinants for the activity of bicyclic GABA analogs, that despite their small size act as competitive inhibitors of BGT1. These compounds may serve as valuable tools to selectively and potently target BGT1 in order to decipher its elusive pharmacological role in the brain and periphery such as the liver and kidneys.
  • Structure, solubility, and permeability relationships in a diverse middle molecule library
    Hiroyuki Miyachi; Kayoko Kanamitsu; Mayumi Ishii; Eri Watanabe; Akira Katsuyama; Satoko Otsuguro; Fumika Yakushiji; Mizuki Watanabe; Kouhei Matsui; Yukina Sato; Satoshi Shuto; Takashi Tadokoro; Shunsuke Kita; Takanori Matsumaru; Akira Matsuda; Tomoyasu Hirose; Masato Iwatsuki; Yasuteru Shigeta; Tetsuo Nagano; Hirotatsu Kojima; Satoshi Ichikawa; Toshiaki Sunazuka; Katsumi Maenaka
    Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 37, 127847, 127847, Elsevier BV, 2021年04月, [査読有り], [国際誌]
    研究論文(学術雑誌)
  • Synthesis of Resolvin E1 and Its Conformationally Restricted Cyclopropane Congeners with Potent Anti-Inflammatory Effect
    Kohei Ishimura; Hayato Fukuda; Koichi Fujiwara; Ryuta Muromoto; Koki Hirashima; Yuto Murakami; Mizuki Watanabe; Jun Ishihara; Tadashi Matsuda; Satoshi Shuto
    ACS Medicinal Chemistry Letters, 12, 2, 256, 261, American Chemical Society (ACS), 2021年02月11日, [査読有り], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Synthesis of Resolvin E3, a Proresolving Lipid Mediator, and Its Deoxy Derivatives: Identification of 18-Deoxy-resolvin E3 as a Potent Anti-Inflammatory Agent.
    Hayato Fukuda; Hiroyuki Ikeda; Ryuta Muromoto; Koki Hirashima; Kohei Ishimura; Koichi Fujiwara; Haruka Aoki-Saito; Takeshi Hisada; Mizuki Watanabe; Jun Ishihara; Tadashi Matsuda; Satoshi Shuto
    The Journal of Organic Chemistry, 85, 21, 14190, 14200, 2020年11月06日, [査読有り], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌), We synthesized RvE3 and its deoxy derivatives, 17-deoxy-RvE3 and 18-deoxy-RvE3, by a common route via Sonogashira coupling as a key step. The evaluation of their anti-inflammatory activities revealed that 18-deoxy-RvE3 was remarkably more potent than the parent RvE3 and significantly active at a 300 fg dose in mice; additionally, 17-deoxy-RvE3 was significantly less potent than the parent RvE3. For the first time, we found that the 17-hydroxy group of RvE3 is very important for anti-inflammatory activity.
  • Conformational Restriction of Histamine with a Rigid Bicyclo[3.1.0]hexane Scaffold Provided Selective H3 Receptor Ligands
    Mizuki Watanabe; Takaaki Kobayashi; Yoshihiko Ito; Shizuo Yamada; Satoshi Shuto
    Molecules (Basel, Switzerland), 25, 16, 2020年08月05日, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌), We designed and synthesized conformationally rigid histamine analogues with a bicyclo[3.1.0]hexane scaffold. All the compounds were selectively bound to the H3 receptor subtype over the H4 receptor subtype. Notably, compound 7 showed potent binding affinity and over 100-fold selectivity for the H3 receptors (Ki = 5.6 nM for H3 and 602 nM for H4). These results suggest that the conformationally rigid bicyclo[3.1.0]hexane structure can be a useful scaffold for developing potent ligands selective for the target biomolecules.
  • A macrocyclic peptide library with a structurally constrained cyclopropane-containing building block leads to thiol-independent inhibitors of phosphoglycerate mutase.
    Rika Okuma; Tomoki Kuwahara; Takafumi Yoshikane; Mizuki Watanabe; Patricia Dranchak; James Inglese; Satoshi Shuto; Yuki Goto; Hiroaki Suga
    Chemistry, an Asian journal, 15, 17, 2631, 2636, 2020年07月07日, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌), Here we report construction of an mRNA-encoded library of thioether-closed macrocyclic peptides by using an N -chloroacetyl-cyclopropane-containing exotic initiator whose structure is more constrained than the ordinary N -chloroacetyl-α-amino acid initiators. The use of such an initiator has led to a macrocycle library with significantly suppressed population of lariat-shaped species compared with the conventional libraries. We previously used a conventional library and identified a small lariat thioether-macrocycle with a tail peptide with a C-terminal free Cys whose sidechain plays an essential role in potent inhibitory activity against a parasitic model enzyme, phosphoglycerate mutase. On the other hand, the cyclopropane-containing macrocycle library has yielded a larger thioether-macrocycle lacking a free Cys residue, which exhibits potent inhibitory activity to the same enzyme with a different mode of action. This result indicates that such a cyclopropane-containing macrocycle library would allow us to access mechanistically distinct macrocycles.
  • Design and Synthesis of Benzene Congeners of Resolvin E2, a Proresolving Lipid Mediator, as Its Stable Equivalents
    Yuto Murakami; Hayato Fukuda; Ryuta Muromoto; Koki Hirashima; Kohei Ishimura; Koichi Fujiwara; Jun Ishihara; Tadashi Matsuda; Mizuki Watanabe; Satoshi Shuto
    ACS Medicinal Chemistry Letters, 11, 4, 479, 484, 2020年04月, [査読有り], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Erratum: Nutrient-based chemical library as a source of energy metabolism modulators (ACS Chemical Biology (2019) 14:9 (1860-1865) DOI: 10.1021/acschembio.9b00444)
    Furuta, T.; Mizukami, Y.; Asano, L.; Kotake, K.; Ziegler, S.; Yoshida, H.; Watanabe, M.; Sato, S.-I.; Waldmann, H.; Nishikawa, M.; Uesugi, M.
    ACS Chemical Biology, 15, 8, 2311, 2311, 2020年
    研究論文(学術雑誌)
  • Erratum: Nutrient-based chemical library as a source of energy metabolism modulators (ACS Chemical Biology (2019) 14:9 (1860-1865) DOI: 10.1021/acschembio.9b00444)
    Furuta, T.; Mizukami, Y.; Asano, L.; Kotake, K.; Ziegler, S.; Yoshida, H.; Watanabe, M.; Sato, S.-I.; Waldmann, H.; Nishikawa, M.; Uesugi, M.
    ACS Chemical Biology, 15, 8, 2311, 2311, 2020年
    研究論文(学術雑誌)
  • Nutrient-Based Chemical Library as a Source of Energy Metabolism Modulators.
    Furuta T; Mizukami Y; Asano L; Kotake K; Ziegler S; Yoshida H; Watanabe M; Sato SI; Waldmann H; Nishikawa M; Uesugi M
    ACS Chemical Biology, 14, 9, 1860, 1865, 2019年08月, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌), Covalent conjugates of multiple nutrients often exhibit greater biological activities than each individual nutrient and more predictable safety profiles than completely unnatural chemical entities. Here, we report the construction and application of a focused chemical library of 308 covalent conjugates of a variety of small-molecule nutrients. Screening of the library with a reporter gene of sterol regulatory element-binding protein (SREBP), a master regulator of mammalian lipogenesis, led to the discovery of a conjugate of docosahexaenoic acid (DHA), glucosamine, and amino acids as an inhibitor of SREBP (molecule 1, DHG). Mechanistic analyses indicate that molecule 1 impairs the SREBP activity by inhibiting glucose transporters and thereby activating AMP-activated protein kinase (AMPK). Oral administration of molecule 1 suppressed the intestinal absorption of glucose in mice. These results suggest that such synthetic libraries of nutrient conjugates serve as a source of novel chemical tools and pharmaceutical seeds that modulate energy metabolism.
  • Synthesis of oxytocin derivatives lipidated via a carbonate or carbamate linkage as a long-acting therapeutic agent for social impairment-like behaviors.
    Stanislav M Cherepanov; Risako Miura; Anna A Shabalova; Wataru Ichinose; Shigeru Yokoyama; Hayato Fukuda; Mizuki Watanabe; Haruhiro Higashida; Satoshi Shuto
    Bioorganic & Medicinal Chemistry, 27, 15, 3358, 3363, 2019年08月01日, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌), In the course of our studies of hydrophobic oxytocin (OT) analogues, we newly synthesized lipidated OT (LOT-4a-c and LOT-5a-c), in which a long alkyl chain (C14-C16) is conjugated via a carbonate or carbamate linkage at the Tyr-2 phenolic hydroxy group and a palmitoyl group at the terminal amino group of Cys-1. These LOTs did not activate OT and vasopressin receptors. Among the LOTs, however, LOT-4c, having a C16-chain via a carbonate linkage at the phenolic hydroxyl group of the Tyr-2, showed very long-lasting action for the recovery of impaired social behavior in CD38 knockout mice, a rodent model of autistic phenotypes, whereas the effect of OT itself rapidly diminished. These results indicate that LOT-4c may serve as a potential prodrug in mice.
  • Development of a Highly Potent Analogue and a Long-Acting Analogue of Oxytocin for the Treatment of Social Impairment-Like Behaviors.
    Wataru Ichinose; Stanislav M Cherepanov; Anna A Shabalova; Shigeru Yokoyama; Teruko Yuhi; Hiroaki Yamaguchi; Ayu Watanabe; Yasuhiko Yamamoto; Hiroshi Okamoto; Shinichi Horike; Junpei Terakawa; Takiko Daikoku; Mizuki Watanabe; Nariyasu Mano; Haruhiro Higashida; Satoshi Shuto
    Journal of Medicinal Chemistry, 62, 7, 3297, 3310, 2019年04月11日, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌), The nonapeptide hormone oxytocin (OT) has pivotal brain roles in social recognition and interaction and is thus a promising therapeutic drug for social deficits. Because of its peptide structure, however, OT is rapidly eliminated from the bloodstream, which decreases its potential therapeutic effects in the brain. We found that newly synthesized OT analogues in which the Pro7 of OT was replaced with N-( p-fluorobenzyl)glycine (2) or N-(3-hydroxypropyl)glycine (5) exhibited highly potent binding affinities for OT receptors and Ca2+ mobilization effects by selectively activating OT receptors over vasopressin receptors in HEK cells, where 2 was identified as a superagonist ( EMax = 131%) for OT receptors. Furthermore, the two OT analogues had a remarkably long-acting effect, up to 16-24 h, on recovery from impaired social behaviors in two strains of CD38 knockout mice that exhibit autism spectrum disorder-like social behavioral deficits, whereas the effect of OT itself rapidly diminished.
  • レゾルビンE1はfMLFが誘導するヒト好中球の活性酸素産生を増強する
    海野 雄加; 佐藤 義則; 永川 茂; 鴨志田 剛; 西田 智; 上田 たかね; 祖母井 庸之; 斧 康雄; 周東 智; 福田 隼; 石村 航平; 渡邉 瑞貴; 池田 紘之
    感染症学雑誌, 93, 臨増, 400, 400, (一社)日本感染症学会, 2019年03月, [査読有り], [国内誌]
    日本語
  • レゾルビンによる好中球活性化のプライミング反応
    海野 雄加; 佐藤 義則; 永川 茂; 鴨志田 剛; 西田 智; 上田 たかね; 祖母井 庸之; 斧 康雄; 周 東智; 福田 隼; 石村 航平; 渡邉 瑞貴; 池田 紘之
    感染症学雑誌, 93, 1, 71, 71, (一社)日本感染症学会, 2019年01月, [査読有り], [国内誌]
    日本語
  • Synthesis of Enantiomerically Pure 1,2,3-Trisubstituted Cyclopropane Nucleosides Using Pd-Catalyzed Substitution via Directing Group-Mediated C(sp3)–H Activation as a Key Step
    Minami T; Fukuda K; Hoshiya N; Fukuda H; Watanabe M; Shuto S
    Organic Letters, 21, 3, 656, 659, 2019年01月, [査読有り], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Design and synthesis of histamine H3/H4 receptor ligands with a cyclopropane scaffold
    Mizuki Watanabe; Takaaki Kobayashi; Yoshihiko Ito; Hayato Fukuda; Shizuo Yamada; Mitsuhiro Arisawa; Satoshi Shuto
    Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 28, 23-24, 3630, 3633, 2018年12月15日, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Design and synthesis of cyclopropane-based conformationally restricted GABA analogues as selective inhibitors for betaine/GABA transporter 1
    Suemasa, A.; Watanabe, M.; Kobayashi, T.; Suzuki, H.; Fukuda, H.; Minami, M.; Shuto, S.
    Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters, 28, 20, 3395, 3399, 2018年10月, [査読有り], [責任著者], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Synthesis of Chiral cis-Cyclopropane Bearing Indole and Chromone as Potential TNFα Inhibitors.
    Kanada R; Tanabe M; Muromoto R; Sato Y; Kuwahara T; Fukuda H; Arisawa M; Matsuda T; Watanabe M; Shuto S
    The Journal of Organic Chemistry, 83, 15, 7672, 7682, 2018年08月03日, [査読有り], [責任著者], [国際誌]
    研究論文(学術雑誌)
  • Resolvin E1, but not resolvins E2 and E3, promotes fMLF-induced ROS generation in human neutrophils.
    Yuka Unno; Yoshinori Sato; Hayato Fukuda; Kohei Ishimura; Hiroyuki Ikeda; Mizuki Watanabe; Shigeru Tansho-Nagakawa; Tsuneyuki Ubagai; Satoshi Shuto; Yasuo Ono
    FEBS letters, 592, 16, 2706, 2715, 2018年08月, [査読有り], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌), E-series resolvins are biosynthesized from eicosapentaenoic acid during the resolution phase of acute inflammation and enhance inflammation resolution. However, the role of E-series resolvins in inflammation resolution is not yet known. Herein, we show that in human polymorphonuclear neutrophils (PMNs), resolvin E1 (RvE1) selectively enhances reactive oxygen species (ROS) generation induced by N-formylmethionyl-leucyl-phenylalanine. The RvE1-mediated enhancement is eliminated by a pan-antagonist of leukotriene B4 (LTB4) receptors, LY255283, or an NADPH oxidase inhibitor, diphenyleneiodonium. Thus, RvE1 enhances NADPH oxidase-mediated ROS generation via LTB4 receptors. Unlike RvE1, resolvins E2 and E3 do not show such activation of PMNs. Our findings suggest that RvE1 contributes to regulation of ROS generation, in accordance with the inflammatory state of the host.
  • Live-cell imaging of multiple endogenous mRNAs permits the direct observation of RNA granule dynamics
    Kenji Yatsuzuka; Shin-ichi Sato; Kathleen Beverly Pe; Yousuke Katsuda; Ippei Takashima; Mizuki Watanabe; Motonari Uesugi
    Chemical Communications, 54, 52, 7151, 7154, Royal Society of Chemistry (RSC), 2018年, [査読有り], [国際誌]
    研究論文(学術雑誌),

    A multicolor RNA imaging technology permits the direct observation of stress granule formation in living cells.

  • Spiro-cyclopropane type alpha-helix/beta-strand mimetics targeting protein-protein interactions
    Kuwahara Tomoki; Mizuno Akira; Fukuda Hayato; Watanabe Mizuki; Shuto Satoshi
    ABSTRACTS OF PAPERS OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY, 254, 2017年08月20日, [査読有り]
  • Synthesis of 8-Substituted Analogues of Cyclic ADP-4-Thioribose and Their Unexpected Identification as Ca2+-Mobilizing Full Agonists
    Satoshi Takano; Takayoshi Tsuzuki; Takashi Murayama; Tomoshi Kameda; Yasuhiro Kumaki; Takashi Sakurai; Hayato Fukuda; Mizuki Watanabe; Mitsuhiro Arisawa; Satoshi Shuto
    Journal of Medicinal Chemistry, 60, 13, 5868, 5875, 2017年07月13日, [査読有り], [国際誌]
    研究論文(学術雑誌)
  • Vitamin D Metabolite, 25-Hydroxyvitamin D, Regulates Lipid Metabolism by Inducing Degradation of SREBP/SCAP
    Lisa Asano; Mizuki Watanabe; Yuta Ryoden; Kousuke Usuda; Takuya Yamaguchi; Bilon Khambu; Megumi Takashima; Shin-ichi Sato; Juro Sakai; Kazuo Nagasawa; Motonari Uesugi
    CELL CHEMICAL BIOLOGY, 24, 2, 207, 217, 2017年02月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Cyclopropane-Based Peptidomimetics Mimicking Wide-Ranging Secondary Structures of Peptides: Conformational Analysis and Their Use in Rational Ligand Optimization
    Akira Mizuno; Tomoshi Kameda; Tomoki Kuwahara; Hideyuki Endoh; Yoshihiko Ito; Shizuo Yamada; Kimiko Hasegawa; Akihito Yamano; Mizuki Watanabe; Mitsuhiro Arisawa; Satoshi Shuto
    Chemistry - A European Journal, 23, 13, 3159, 3168, 2017年, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Design, Synthesis, and Identification of 4″α-Azidoethyl-cyclic ADP-Carbocyclic-ribose as a Highly Potent Analogue of Cyclic ADP-Ribose, a Ca(2+)-Mobilizing Second Messenger.
    Sato T; Watanabe M; Tsuzuki T; Takano S; Murayama T; Sakurai T; Kameda T; Fukuda H; Arisawa M; Shuto S
    Journal of Medicinal Chemistry, 59, 15, 7282, 7286, 2016年08月11日, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Live-cell imaging of endogenous mRNAs with a small molecule
    Shin-Ichi Sato; Mizuki Watanabe; Yousuke Katsuda; Asako Murata; Dan Ohtan Wang; Motonari Uesugi
    Angewandte Chemie - International Edition, 54, 6, 1855, 1858, Wiley-VCH Verlag, 2015年02月09日, [査読有り], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Synthesis of mevalonate- and fluorinated mevalonate prodrugs and their in vitro human plasma stability
    Soosung Kang; Mizuki Watanabe; J. C. Jacobs; Masaya Yamaguchi; Samira Dahesh; Victor Nizet; Thomas S. Leyh; Richard B. Silverman
    EUROPEAN JOURNAL OF MEDICINAL CHEMISTRY, 90, 448, 461, 2015年01月, [査読有り], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Synthetic Molecules that Protect Cells from Anoikis and Their Use in Cell Transplantation
    Heidie L. Frisco-Cabanos; Mizuki Watanabe; Naoki Okumura; Kosuke Kusamori; Naohiro Takemoto; Junichiro Takaya; Shin-ichi Sato; Sayumi Yamazoe; Yoshinobu Takakura; Shigeru Kinoshita; Makiya Nishikawa; Noriko Koizumi; Motonari Uesugi
    ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION, 53, 42, 11208, 11213, 2014年10月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Preparation of chiral bromomethylenecyclopropane and its use in Suzuki-Miyaura coupling: Synthesis of the arylmethyl-(Z)-cyclopropane structure core
    Makoto Tanabe; Mizuki Watanabe; Naoyuki Hoshiya; Akira Mizuno; Hayato Fukuda; Mitsuhiro Arisawa; Satoshi Shuto
    Journal of Organic Chemistry, 78, 23, 11714, 11720, 2013年12月06日, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Small-molecule inhibitors of SREBP activation - potential for new treatment of metabolic disorders
    Mizuki Watanabe; Motonari Uesugi
    MEDCHEMCOMM, 4, 11, 1422, 1433, 2013年11月, [査読有り]
    英語
  • Three-dimensional structural diversity-oriented peptidomimetics based on the cyclopropylic strain
    Akira Mizuno; Shiho Miura; Mizuki Watanabe; Yoshihiko Ito; Shizuo Yamada; Takenao Odagami; Yuji Kogami; Mitsuhiro Arisawa; Satoshi Shuto
    Organic Letters, 15, 7, 1686, 1689, 2013年04月, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Cyclopropane-based stereochemical diversity-oriented conformational restriction strategy: Histamine H 3 and/or H 4 receptor ligands with the 2,3-methanobutane backbone
    Mizuki Watanabe; Takaaki Kobayashi; Takatsugu Hirokawa; Akira Yoshida; Yoshihiko Ito; Shizuo Yamada; Naoki Orimoto; Yasundo Yamasaki; Mitsuhiro Arisawa; Satoshi Shuto
    Organic and Biomolecular Chemistry, 10, 4, 736, 745, 2012年01月28日, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Synthesis of a series of 3,4-methanoarginines as side-chain conformationally restricted analogues of arginine
    Mizuki Watanabe; Kazuya Yamaguchi; Wei Tang; Keisuke Yoshida; Richard B. Silverman; Mitsuhiro Arisawa; Satoshi Shuto
    Bioorganic and Medicinal Chemistry, 19, 20, 5984, 5988, 2011年10月15日, [査読有り], [筆頭著者], [国際共著], [国際誌]
    研究論文(学術雑誌)
  • Investigation of the bioactive conformation of histamine H3 receptor antagonists by the cyclopropylic strain-based conformational restriction strategy
    Mizuki Watanabe; Takatsugu Hirokawa; Takaaki Kobayashi; Akira Yoshida; Yoshihiko Ito; Shizuo Yamada; Naoki Orimoto; Yasundo Yamasaki; Mitsuhiro Arisawa; Satoshi Shuto
    Journal of Medicinal Chemistry, 53, 9, 3585, 3593, 2010年05月13日, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Synthesis and structural and pharmacological properties of cyclopropane-based conformationally restricted analogs of 4-methylhistamine as histamine H3/H4 receptor ligands
    Takaaki Kobayashi; Mizuki Watanabe; Akira Yoshida; Shizuo Yamada; Mika Ito; Hiroshi Abe; Yoshihiro Ito; Mituhiro Arisawa; Satoshi Shuto
    Bioorganic and Medicinal Chemistry, 18, 3, 1076, 1082, 2010年02月01日, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Stereochemical diversity-oriented conformational restriction strategy. Development of potent histamine H-3 and/or H-4 receptor antagonists with an imidazolylcyclopropane structure
    Mizuki Watanabe; Yuji Kazuta; Hideki Hayashi; Shizuo Yamada; Akira Matsuda; Satoshi Shuto
    JOURNAL OF MEDICINAL CHEMISTRY, 49, 18, 5587, 5596, 2006年09月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • P-253 DEVELOPMENT OF POTENT HISTAMINE H_3 AND/OR H_4 RECEPTOR ANTAGONISTS BY THE STEREOCHEMICAL DIVERSITY-ORIENTED CONFORMATIONAL RESTRICTION STRATEGY
    Watanabe Mizuki; Kazuta Yuji; Hayashi Hideki; Yamada Shizuo; Matsuda Akira; Shuto Satoshi
    International Symposium on the Chemistry of Natural Products, 2006, "P, 253", 天然有機化合物討論会, 2006年07月23日
    英語
■ その他活動・業績
■ 書籍等出版物
  • 新スタンダード薬学シリーズ第3巻 基礎薬学 IV.有機化学
    第15章 アミン
    東京化学同人, 2024年07月, 9784807917365, 教科書・概説・概論, [分担執筆]
  • ペプチド創薬の最前線
    第12章 環状ペプチドの三次元構造制御による膜透過性の飛躍的向上
    シーエムシー出版, 2019年05月, 9784781314174, 日本語, 学術書, [分担執筆]
■ 講演・口頭発表等
  • 主鎖配座制御によるタンパク質二次構造ミメティクスの創出研究
    渡邉瑞貴
    生物物理 次世代NMR 金曜spin-off会, 2024年07月26日, シンポジウム・ワークショップパネル(指名)
    [招待講演]
  • シクロプロパン骨格を有するSTAT3阻害剤の創出研究
    渡邉瑞貴
    日本薬学会第143年会 一般シンポジウム「JAK-STATサイトカインシグナル伝達系 ーその発見から臨床現場へー」, 2023年03月28日
    [招待講演]
  • “カタチ”を意識した分子設計に基づく創薬化学研究
    渡邉瑞貴
    静岡大学総合科学技術研究科 有用物質合成研究会, 2023年01月20日, 公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等
    [招待講演]
  • シクロプロパンによる配座制御を基軸としたペプチドフォルダマーの開発
    渡邉瑞貴
    日本薬学会第142年会 一般シンポジウム「フォルダマーの魅力 ―構造多様性が拓く未来―」, 2022年03月27日
    [招待講演]
  • シクロプロパンδ-アミノ酸を基盤としたヘリカルフォルダマーの開発
    渡邉瑞貴
    日本薬学会第140年会 一般シンポジウム「フォルダマーの魅力 ーペプチド創薬のパラダイムシフトー」, 2020年03月27日
    [招待講演]
  • 配座制御による環状ペプチドの膜透過性の向上
    渡邉 瑞貴
    第14回トランスポーター研究会, 2019年07月20日
    [招待講演]
  • 配座制御を基盤とした分子設計による創薬化学研究
    渡邉 瑞貴
    日本薬学会北海道支部第146回例会, 2019年05月18日, 日本語, 口頭発表(招待・特別)
    [招待講演], [国内会議]
  • ペプチドの"形"を制御して"機能"を変える
    渡邉 瑞貴
    第50回若手ペプチド夏の勉強会, 2018年08月07日, 日本語, シンポジウム・ワークショップパネル(指名)
    [招待講演]
  • 配座制御を基盤とした機能性ペプチドの開発
    渡邉 瑞貴
    有機合成化学協会北海道支部「若手研究者のための有機化学札幌セミナー」, 2017年11月28日, 日本語
    [招待講演]
  • Development of conformationally restricted peptides and peptidomimetics based on the structural features of cyclopropane
    Mizuki Watanabe
    The 3rd HU-TMU-KU Joint Symposium for Pharmaceutical Sciences, 2017年09月01日, 英語, 口頭発表(招待・特別)
    [招待講演], [国際会議]
  • ケミカルバイオロジーによるビタミンD誘導体の新機能研究
    渡邉 瑞貴
    日本薬学会第136年会 一般シンポジウム「有機合成化学の若い力:有機分子との格闘と対話」, 2016年03月27日, 日本語, シンポジウム・ワークショップパネル(指名)
    [招待講演]
  • Development of the small molecules that control the lipid biosynthesis
    Mizuki Watanabe
    2012 Seminar Series in Shanghai Institute of Materia Medica, Chinese Academy of Sciences, 2012年06月14日, 英語, シンポジウム・ワークショップパネル(指名)
    [招待講演]
■ 主な担当授業
  • 創薬化学特論, 2024年, 修士課程, 生命科学院
  • 化学Ⅱ, 2024年, 学士課程, 全学教育
  • 有機化学実習Ⅰ, 2024年, 学士課程, 薬学部
  • 有機化学実習Ⅱ, 2024年, 学士課程, 薬学部
■ 共同研究・競争的資金等の研究課題
  • 主鎖配座制御を基盤としたタンパク質二次構造ミメティクスの創薬研究
    科学研究費助成事業
    2025年04月 - 2028年03月
    渡邉 瑞貴
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 25K09887
  • 配座制御型アミノ酸を基軸としたペプチドフォルダマーの創薬研究
    科学研究費助成事業
    2022年04月 - 2025年03月
    渡邉 瑞貴
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 22K06494
  • 三次元構造制御を鍵とした分子設計に基づく機能性ペプチドの開発
    科学研究費助成事業
    2019年04月 - 2023年03月
    渡邉 瑞貴
    本研究では、細胞内タンパク質間相互作用を標的可能な新たなペプチド創薬方法論の確立を目指し、分子全体の三次元構造を制御することによって機能化したペプチドの創製に取り組んだ。具体的には、キラルシクロプロパンの構造特性を利用して配座を高度に制御した光学活性シクロプロパンδ-アミノ酸を鍵ユニットとした分子設計による、タンパク質間相互作用に重要なαヘリックス上の側鎖官能基の空間配置を模倣したペプチドフォルダマー、および、配座制御によって高い細胞膜透過性を有した環状ペプチドの設計・合成・立体構造解析を実施した。まず、分子動力学計算を活用し、三次元構造を予測をしながら、シクロプロパンの構造特性を利用して配座を高度に制御した光学活性シクロプロパンδ-アミノ 酸を鍵ユニットとしたオリゴマーや環状ペプチドの分子設計を行った。次に、分子設計した分子の有機化学合成に取り組んだ。トランス形シクロプロパンユニットは、光学活性グリシドールを出発原料とし、立体選択的なシクロプロパン構築反応、不斉補助基を利用した立体選択的Grignard反応、および、不斉アルキル化を経て、18工程で合成した。シス形シクロプロパンユニットは、光学活性エピクロロヒドリンから立体選択的にシクロプロパン骨格を構築し、ヒドロホウ素化からのシス選択的な酸化反応などを経て合成した。昨年度に引き続き、当該年度も新たに、シクロプロパンδ-アミノ酸ユニットを基盤としたオリゴマーを設計・合成した。 合成したオリゴマーの溶液中での三次元構造を、詳細なNMR解析によって確認した。また、合成した各種環状ペプチドの膜透過性を人工膜を用いた透過性評価システム(PAMPA)によって評価した。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 研究代表者, 19K06965
  • 高分子間相互作用を制御する合成機能分子を論理的・効率的に創出する方法論の確立
    科学研究費助成事業
    2019年04月 - 2023年03月
    周東 智; 渡邉 瑞貴; 小松 康雄; 藤原 広一; 後藤 佑樹
    創薬においてランダムスクリーニングが汎用されている現在、標的分子に選択的に結合する化合物を偶然に依存することなく論理的に創出する方法論の確立は、アカデミアとしての化学系薬学が取り組むべき最重要課題である。このような現状に鑑み、本研究は、独自に考案したシクロプロパンの構造特性に基づく三次元多様性を鍵概念とする論理的分子設計を、タンパク質間相互作用(PPI)等の高分子間相互作用の制御へと展開することが可能であることを実証し、高分子間相互作用を制御する合成医薬創出の論理的方法論を提示すること目的とする。また、有機合成化学に裏付けられた独自の分子設計戦略が、本研究の独創性に優れる利点である。
    本年度の主な実績は以下の通りである。課題1. 汎用性αヘリックスミメティクスの創出研究においては、精密な配座制御を施した独自のスピロシクロプロパン骨格scaffold II に基づき、制癌標的であるBcl-2ファミリータンパク質を標的とするミメティクスを設計・合成した。課題2. 細胞膜透過性PPI制御環状ペプチドの創出研究においては、制癌標的であるSTAT3阻害剤の獲得を目指して、膜透過ユニットcisNfCfを導入した環状ペプチドを種々合成し、膜透過性を確認するとともに、STAT3阻害活性の初期的評価を実施した。課題3. 三次元多様型RaPIDシステムの構築と応用に関する研究においては、ホスホグリセリン酸異性化酵素に対する強力な阻害剤を見出した。課題 4. ネガマイシン(NM)をプロトタイプとするリードスルー誘起分子の創出研究においては、シクロプロパンユニットを導入した 3-エピデオキシNM誘導体を種々合成し、リードスルー誘起活性を評価した。課題 5. シクロプロパンを配座制御素子とする新規機能性核酸の創出研究においては、シクロプロパンヌクレオシドを大量合成し、それを組み込んだオリゴヌクレオチドを合成した。
    日本学術振興会, 基盤研究(A), 北海道大学, 研究分担者, 競争的資金, 19H01014
  • タンパク質間相互作用を制御する新規フォルダマー型αヘリックスミメティクスの創製
    科学研究費助成事業
    2017年04月 - 2019年03月
    渡邉 瑞貴
    様々な立体化学の光学活性シクロプロパンδ-アミノ酸オリゴマーを設計し、マクロモデルを用いてそれらの最安定配座を計算したところ、特定の立体異性体のホモオリゴマーが、安定な右巻きヘリックスを形成することが期待された。実際にその光学活性シクロプロパンδ-アミノ酸モノマーを、光学活性グリシドールから不斉補助基を利用した立体選択的Grignard反応および不斉アルキル化を経て、18工程で合成した。種々の長さにオリゴ化後、その立体構造の CD測定やNMR測定、およびX線結晶構造解析を行った。その結果、6量体以上のオリゴマーで、計算通りのらせん二次構造を形成していることが分かった。
    日本学術振興会, 若手研究(B), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 17K15476
  • 脂質生合成を制御するビタミンD3誘導体の機能解析と創薬への応用展開
    科学研究費助成事業
    2014年04月 - 2017年03月
    渡邉 瑞貴
    生体内に存在するビタミンDが、脂質生合成を抑制することを発見した。
    生物は脂質の量を様々な方法で調節している。脂質調節の異常は、メタボリックシンドロームや癌などの疾患で頻繁に起きている。本研究では脂質生合成の指令塔タンパク質であるSREBP (Sterol Regulatory Element-binding Protein)に着目した。今回の研究では、“内因性”つまり生体内に元々存在するSREBP抑制分子として、ビタミンD代謝物を新たに発見した。そのメカニズム解析を進めたところ、ビタミンDがSREBPの働きをこれまで知られていない方法で抑えていることが分かった。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 研究代表者, 26350972
  • ファトスタチンを基盤とした脂質生合成を制御する合成小分子の創出
    科学研究費助成事業
    2012年04月 - 2014年03月
    渡邉 瑞貴
    当研究室で見出された脂質の生合成経路を阻害する合成小分子ファトスタチンをもとに、各種ファトスタチン誘導体を設計・合成した。これら合成した誘導体について、脂質生合成に重要なタンパク質の働きをどの程度抑制するかを、細胞を用いたアッセイにて評価した。その結果、これまでのものよりも強力に脂質の生合成経路の活性化を阻害する合成小分子を得ることができた。さらに、その小分子の細胞内での機能を詳細に検討しているところである。
    日本学術振興会, 若手研究(B), 京都大学, 研究代表者, 24710260
  • シクロプロパンの構造特性を活用した配座制御型分子設計による医薬分子の創製研究
    科学研究費助成事業
    2008年 - 2009年
    渡邉 瑞貴
    医薬分子を効率的・合理的に創出するためには、三次元的多様性を有する一連の配座制御型化合物群を設計・合成し、三次元的構造活性相関を検討することが有効と推論した。この方法は、標的分子にサブタイプが存在し、その中のあるサブタイプに選択的に作用するリガンドを見出す場合に特に有効と考えられる。これを実験的に検証する目的で、アルギニンを基質としてセカンドメッセンジャーである一酸化窒素(NO)を合成する酵素NOS(nitric oxide synthase)を標的とする創薬研究を企画した。そこで、配座制御素子として独自に開発したシクロプロパンユニットを用いて、三次元的多様性を特徴とする一連のNOSの基質であるアルギニンの配座制限誘導体を設計した。NOSには3つのサブタイプの存在が知られているが、この中で中枢に局在するnNOS阻害剤はアルツハイマー病等の神経疾患治療薬、一方、誘導型のiNosがリュウマチ等の炎症性疾患の治療薬になることが期待されており、これらの選択的阻害薬が見出されることを期待した。
    既に合成法を確立している光学活性cis-及びtrans-シクロプロパンユニットをシントンとして、目的物の合成を進めることにた。合成上の鍵はシクロプロパン側鎖上にα-アミノ酸構造を立体選択的に構築できるか否かであったが、光学活性なtert-ブタンスルフィナミドを不斉補助としてもちいるGrignard反応によりその構築に成功した。その後、側鎖の増炭、グナニジニル基の導入等を経て目的とする8種類のアルギニン配座制限誘導体を合成することに成功した。現在、これらの生物活性を検討中である。
    日本学術振興会, 若手研究(スタートアップ), 北海道大学, 研究代表者, 20890002
■ 産業財産権
■ 学術・社会貢献活動/その他
社会貢献活動
  • 模擬講義「クスリのカタチ 〜三次元の姿〜」
    2025年08月03日
    講師
    北海道大学オープンキャンパス2025
  • 模擬講義「クスリのカタチ 〜三次元の姿〜」
    2024年08月04日
    講師
    北海道大学 オープンキャンパス2024
  • 模擬講義「クスリのカタチ 〜”三次元“の姿〜」
    2023年08月06日
    講師
    北海道大学オープンキャンパス2023
  • 模擬講義「クスリのカタチ 〜”三次元“の姿〜」
    2022年08月07日
    講師
    北海道大学 オープンキャンパス2022
    小学生, 中学生, 高校生