辺 浩美 (ワタリ ヒロミ)
水産科学研究院 海洋応用生命科学部門 生物資源化学分野 | 助教 |
Last Updated :2025/04/25
■研究者基本情報
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研究者番号
- 30962758
J-Global ID
■経歴
学歴
■研究活動情報
論文
- Dopamine-Derived Guanidine Alkaloids from a Didemnidae Tunicate: Isolation, Synthesis, and Biological Activities.
Ryuichi Sakai, Ken Matsumura, Hajime Uchimasu, Kei Miyako, Tohru Taniguchi, V Raghavendra Rao Kovvuri, Anjana Delpe Acharige, Kenneth G Hull, Daniel Romo, Lakkana Thaveepornkul, Sarin Chimnaronk, Hiroko Miyamoto, Ayato Takada, Hiromi Watari, Masaki J Fujita, Jiro Sakaue
The Journal of organic chemistry, 2024年04月01日, [国際誌]
英語, 研究論文(学術雑誌), Mellpaladines A-C (1-3) and dopargimine (4) are dopamine-derived guanidine alkaloids isolated from a specimen of Palauan Didemnidae tunicate as possible modulators of neuronal receptors. In this study, we isolated the dopargimine derivative 1-carboxydopargimine (5), three additional mellpaladines D-F (6-8), and serotodopalgimine (9), along with a dimer of serotonin, 5,5'-dihydroxy-4,4'-bistryptamine (10). The structures of these compounds were determined based on spectrometric and spectroscopic analyses. Compound 4 and its congeners dopargine (11), nordopargimine (15), and 2-(6,7-dimethoxy-3,4-dihydroisoquinolin-1-yl)ethan-1-amine (16) were synthetically prepared for biological evaluations. The biological activities of all isolated compounds were evaluated in comparison with those of 1-4 using a mouse behavioral assay upon intracerebroventricular injection, revealing key functional groups in the dopargimines and mellpaladines for in vivo behavioral toxicity. Interestingly, these alkaloids also emerged during a screen of our marine natural product library aimed at identifying antiviral activities against dengue virus, SARS-CoV-2, and vesicular stomatitis Indiana virus (VSV) pseudotyped with Ebola virus glycoprotein (VSV-ZGP). - Total synthesis of lycoperdic acid and stereoisomers (part 2): Completion of the synthesis and biological evaluation
Kenji Morokuma, Hiromi Watari, Maika Mori, Ryuichi Sakai, Raku Irie, Masato Oikawa
Tetrahedron, 133623, 133623, Elsevier BV, 2023年08月
研究論文(学術雑誌) - Interaction of Polyamine-modified Marine Peptide Aculeine A with Cell Membranes: Disruption or Entry
Hiromi Watari, Reimi Kishi, Satoko Matsunaga, Takayuki Nishikawa, Yuji Sawada, Akito Honda, Masaki J Fujita, Ryuichi Sakai
Chemistry Letters, 52, 3, 185, 189, The Chemical Society of Japan, 2023年03月05日, [査読有り], [筆頭著者]
研究論文(学術雑誌) - A marine sponge-derived lectin reveals hidden pathway for thrombopoietin receptor activation
Hiromi Watari, Hiromu Kageyama, Nami Masubuchi, Hiroya Nakajima, Kako Onodera, Pamela J. Focia, Takumi Oshiro, Takashi Matsui, Yoshio Kodera, Tomohisa Ogawa, Takeshi Yokoyama, Makoto Hirayama, Kanji Hori, Douglas M. Freymann, Misa Imai, Norio Komatsu, Marito Araki, Yoshikazu Tanaka, Ryuichi Sakai
Nature Communications, 13, 1, 7262, 7262, Springer Science and Business Media LLC, 2022年11月25日, [査読有り], [筆頭著者], [国際誌]
英語, 研究論文(学術雑誌), Abstract
N-glycan-mediated activation of the thrombopoietin receptor (MPL) under pathological conditions has been implicated in myeloproliferative neoplasms induced by mutant calreticulin, which forms an endogenous receptor-agonist complex that traffics to the cell surface and constitutively activates the receptor. However, the molecular basis for this mechanism is elusive because oncogenic activation occurs only in the cell-intrinsic complex and is thus cannot be replicated with external agonists. Here, we describe the structure and function of a marine sponge-derived MPL agonist, thrombocorticin (ThC), a homodimerized lectin with calcium-dependent fucose-binding properties. In-depth characterization of lectin-induced activation showed that, similar to oncogenic activation, sugar chain-mediated activation persists due to limited receptor internalization. The strong synergy between ThC and thrombopoietin suggests that ThC catalyzes the formation of receptor dimers on the cell surface. Overall, the existence of sugar-mediated MPL activation, in which the mode of activation is different from the original ligand, suggests that receptor activation is unpredictably diverse in living organisms. - Hidden pathway for cytokine receptor activation: a marine sponge-derived lectin reveals sugar-mediated thrombopoietin receptor activation
Hiromi Watari, Hiromu Kageyama, Nami Masubuchi, Hiroya Nakajima, Kako Onodera, Pamela Focia, Takumi Oshiro, Takashi Matsui, Yoshio Kodera, Tomohisa Ogawa, Takeshi Yokoyama, Makoto Hirayama, Kanji Hori, Douglas Freymann, Norio Komatsu, Marito Araki, Yoshikazu Tanaka, Ryuichi Sakai
2022年04月01日 - Hidden pathway for cytokine receptor activation: Structural insights into a marine sponge-derived lectin that activates the thrombopoietin receptor via recognition of the fucose moiety
Hiromi Watari, Hiromu Kageyama, Nami Masubuchi, Hiroya Nakajima, Kako Onodera, Pamela J. Focia, Takumi Oshiro, Takashi Matsui, Yoshio Kodera, Tomohisa Ogawa, Takeshi Yokoyama, Makoto Hirayama, Kanji Hori, Douglas M. Freymann, Norio Komatsu, Marito Araki, Yoshikazu Tanaka, Ryuichi Sakai
Cold Spring Harbor Laboratory, 2021年10月29日
ABSTRACT
N-glycan-mediated activation of the thrombopoietin receptor (MPL) under pathological conditions has been implicated in myeloproliferative neoplasms induced by mutant calreticulin, which forms an endogenous receptor-agonist complex that constitutively activates the receptor. However, the molecular basis for this mechanism has not been studied because no external agonists existed. We describe the structure and function of a marine sponge-derived MPL agonist, thrombocorticin (ThC), a homodimerized lectin with calcium-dependent fucose-binding properties. ThC-induced activation persists due to limited receptor internalization. The strong synergy between ThC and thrombopoietin suggests that ThC catalyzes the formation of receptor dimers on the cell surface. MPL is subject to sugar-mediated activation, where the kinetics differ from those of cytokines. This result suggests the presence of diverse receptor activation pathways in human thrombopoiesis.
One-sentence summary
A marine sponge lectin catalyzes thrombopoietin receptor dimerization and activation, exhibiting strong synergy with thrombopoietin, and modulates internalization of the receptor. - A novel sponge-derived protein thrombocorticin is a new agonist for thrombopoietin receptor
Hiromi Watari, Hiroya Nakajima, Wataru Atsuumi, Takanori Nakamura, Takeshi Nanya, Yuji Ise, Ryuichi Sakai
Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology & Pharmacology, 221, 82, 88, Elsevier BV, 2019年07月, [査読有り], [筆頭著者]
研究論文(学術雑誌)
その他活動・業績
- Cytological effects of a novel sponge derived protein toxin, soritesidine
Hiromi Watari, Masaya Kitano, Yuri Ishibashi, Ryuichi Sakai, The 38th Symposium on Natural Products, 2023年10月 - MECHANISM OF CYTOKINE RECEPTOR ACTIVATION BY MARINE SPONGE LECTIN
Hiromi Watari, Hiroki Kageyama, Nami Masubuchi, Marito Araki, Yoshikazu Tanaka, Ryuichi Sakai, ECMNP-MaNaPro 2023, 2023年09月, [筆頭著者] - 受容体の新規活性化機構を掘り起こす海洋天然物
辺浩美, 第15回化学生態学研究会, 2023年06月, [招待有り] - 海綿由来レクチン ThC によるサイトカイン受容体 新規活性化機構の解明
令和4年度 日本農芸化学会 北海道・東北支部 合同支部会, 2022年09月 - 海綿由来レクチンをプローブとしたサイトカイン受容体 新規活性化機構の解明
第64回天然有機化合物討論会, 2022年09月 - 高濃度PEG含有蛋白質結晶からのLC-MSによるアミノ酸解析
大城拓未, 影山大夢, 小野寺かこ, 辺浩美, 中島寛也, 小川智久, 小川智久, 横山武司, 田中良和, 酒井隆一, 松井崇, 松井崇, 小寺義男, 小寺義男, 日本プロテオーム学会大会プログラム・抄録集, 2022 (Web), 2022年 - Activation of thrombopoietin receptor by sponge derived protein: A Novel mechanism of activation of c-Mpl
Pacifichem 2021, 2021年12月 - Marine sponge lectin reveals the mechanism of sugar-chain mediated activation of MPL
辺浩美, 影山大夢, 中島寛弥, 小野寺かこ, 増渕菜弥, 大城拓未, 松井崇, 小寺義男, 小川智久, 平山真, 堀貫治, 横山武司, 小松則夫, 小松則夫, 荒木真理人, 荒木真理人, 田中良和, 酒井隆一, 日本血液学会学術集会抄録(Web), 83rd, 2021年
共同研究・競争的資金等の研究課題
- 海綿由来レクチンを基盤とする糖鎖を介したサイトカイン受容体 新規活性化機構の解明
科学研究費助成事業 研究活動スタート支援
2022年08月 - 2024年03月
辺 浩美
日本学術振興会, 研究活動スタート支援, 北海道大学, 研究代表者, 22K20589 - 海洋天然物を武器に紐解く造血サイトカイン受容体活性化の多様性
科学研究費助成事業 特別研究員奨励費
2020年04月 - 2022年03月
辺 浩美
トロンボコルチシン(ThC)はミクロネシア産海綿Corticium sp.から得られた新規タンパク質である。ThCは血小板分化に関わるサイトカイン、トロンボポエチン(TPO)の受容体に作用しTPOと類似した活性を示したが、その詳細は不明であった。
今年度の本研究では、ThCはどのようにTPO受容体へ作用しているのか?この疑問の答えの一端を捉えることができた。
本研究ではまず、ThCのアミノ酸配列を決定した。Edman分解とMS/MSによるペプチドマスマッピングを用いて全配列を推定したところ、アミノ酸131残基のタンパク質であることが明らかとなった。ThCのアミノ酸配列はTPOとの類似性が無い一方で、バクテリア由来のレクチンと相同性を持つことが分かった。レクチンとは糖と結合するタンパク質の総称である。この結果からThCと糖との結合性を調べたところ、フコースとマンノースに親和性を持ち、細胞培養液にThCと同時に添加するとThCの活性が著しく阻害された。さらに、X線結晶構造解析の結果からThCはフコースとマンノースとの共結晶が得られている。したがって、ThCはTPO受容体の糖鎖に結合することで、活性を発揮しているのではないかという仮説が生じた。
日本学術振興会, 特別研究員奨励費, 北海道大学, 研究代表者, 20J11377