Organization
Institute of Transformative Bio-Molecules Designated associate professor
Graduate School
Graduate School of Science
Title
Designated associate professor
Contact information
SATO Ayato
Degree 1
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博士（理学） （ 2005.7 名古屋大学 ）
Research Interests 2
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ケミカルバイオロジー
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有機合成化学
Current Research Project and SDGs 2
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薬剤耐性を克服する分子探索
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植物の生物ストレス/非生物的ストレスを制御する分子探索
Research History 1
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Nagoya University Institute of Transformative Bio-Molecules
2014.1
Papers 22
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Hondo E., Katta T., Sato A., Kadofusa N., Ishibashi T., Shimoda H., Katoh H., Iida A.
Virus Research Vol. 339 page： 199248 2024.1
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A Small Compound, HYGIC, Promotes Hypocotyl Growth Through Ectopic Ethylene Response
Murao M., Kato R., Kusano S., Hisamatsu R., Endo H., Kawabata Y., Kimura S., Sato A., Mori H., Itami K., Torii K.U., Hagihara S., Uchida N.
Plant and Cell Physiology Vol. 64 ( 10 ) page： 1167 - 1177 2023.10
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Yagi M., Miller S., Nagai Y., Inuki S., Sato A., Hirota T.
F1000Research Vol. 11 page： 1016 2022
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Antihypertensive drug valsartan as a novel BDK inhibitor
Kitaura Y., Shindo D., Ogawa T., Sato A., Shimomura Y.
Pharmacological Research Vol. 167 page： 105518 2021.5
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Transcriptome Analysis of Arabidopsis thaliana Plants Treated with a New Compound Natolen128, Enhancing Salt Stress Tolerance
Sako Kaori, Ha Chien Van, Matsui Akihiro, Tanaka Maho, Sato Ayato, Seki Motoaki
PLANTS-BASEL Vol. 10 ( 5 ) 2021.5
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Identification of a Devernalization Inducer by Chemical Screening Approaches in Arabidopsis thaliana
Shirakawa Makoto, Morisaki Yukaho, Gan Eng-Seng, Sato Ayato, Ito Toshiro
FRONTIERS IN PLANT SCIENCE Vol. 12 2021.2
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Photopharmacological Manipulation of Mammalian CRY1 for Regulation of the Circadian Clock
Kolarski Dusan, Miller Simon, Oshima Tsuyoshi, Nagai Yoshiko, Aoki Yugo, Kobauri Piermichele, Srivastava Ashutosh, Sugiyama Akiko, Amaike Kazuma, Sato Ayato, Tama Florence, Szymanski Wiktor, Feringa Ben L., Itami Kenichiro, Hirota Tsuyoshi
JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY Vol. 143 ( 4 ) page： 2078 - 2087 2021.2
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Identification of the hypertension drug niflumic acid as a glycine receptor inhibitor
Ito Daishi, Kawazoe Yoshinori, Sato Ayato, Uesugi Motonari, Hirata Hiromi
SCIENTIFIC REPORTS Vol. 10 ( 1 ) 2020.8
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Isoform-selective regulation of mammalian cryptochromes
Miller Simon, Son You Lee, Aikawa Yoshiki, Makino Eri, Nagai Yoshiko, Srivastava Ashutosh, Oshima Tsuyoshi, Sugiyama Akiko, Hara Aya, Abe Kazuhiro, Hirata Kunio, Oishi Shinya, Hagihara Shinya, Sato Ayato, Tama Florence, Itami Kenichiro, Kay Steve A., Hatori Megumi, Hirota Tsuyoshi
NATURE CHEMICAL BIOLOGY Vol. 16 ( 6 ) page： 676 - + 2020.6
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Seasonal changes in NRF2 antioxidant pathway regulates winter depression-like behavior
Nakayama Tomoya, Okimura Kousuke, Shen Jiachen, Guh Ying-Jey, Tamai T. Katherine, Shimada Akiko, Minou Souta, Okushi Yuki, Shimmura Tsuyoshi, Furukawa Yuko, Kadofusa Naoya, Sato Ayato, Nishimura Toshiya, Tanaka Minoru, Nakayama Kei, Shiina Nobuyuki, Yamamoto Naoyuki, Loudon Andrew S., Nishiwaki-Ohkawa Taeko, Shinomiya Ai, Nabeshima Toshitaka, Nakane Yusuke, Yoshimura Takashi
PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA Vol. 117 ( 17 ) page： 9594 - 9603 2020.4
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Sulfamoyl Heteroarylcarboxylic Acids as Promising Metallo-beta-Lactamase Inhibitors for Controlling Bacterial Carbapenem Resistance
Wachino Jun-ichi, Jin Wanchun, Kimura Kouji, Kurosaki Hiromasa, Sato Ayato, Arakawa Yoshichika
MBIO Vol. 11 ( 2 ) 2020
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3,4-Dibromo-7-Azaindole Modulates Arabidopsis Circadian Clock by Inhibiting Casein Kinase 1 Activity
Ono Azusa, Sato Ayato, Fujimoto Kazuhiro J., Matsuo Hiromi, Yanai Takeshi, Kinoshita Toshinori, Nakamichi Norihito
PLANT AND CELL PHYSIOLOGY Vol. 60 ( 11 ) page： 2360 - 2368 2019.11
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Casein kinase 1 family regulates PRR5 and TOC1 in the Arabidopsis circadian clock
Uehara Takahiro N., Mizutani Yoshiyuki, Kuwata Keiko, Hirota Tsuyoshi, Sato Ayato, Mizoi Junya, Takao Saori, Matsuo Hiromi, Suzuki Takamasa, Ito Shogo, Saito Ami N., Nishiwaki-Ohkawa Taeko, Yamaguchi-Shinozaki Kazuko, Yoshimura Takashi, Kay Steve A., Itami Kenichiro, Kinoshita Toshinori, Yamaguchi Junichiro, Nakamichi Norihito
PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA Vol. 116 ( 23 ) page： 11528 - 11536 2019.6
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Identification and Characterization of Compounds that Affect Stomatal Movements
Toh Shigeo, Inoue Shinpei, Toda Yosuke, Yuki Takahiro, Suzuki Kyota, Hamamoto Shin, Fukatsu Kohei, Aoki Saya, Uchida Mami, Asai Eri, Uozumi Nobuyuki, Sato Ayato, Kinoshita Toshinori
PLANT AND CELL PHYSIOLOGY Vol. 59 ( 8 ) page： 1568 - 1580 2018.8
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Merging synthetic chemistry with plant biology and chronobiology for creating transformative molecules
Itami Kenichiro, Hagihara Shinya, Sato Ayato
MEDCHEM NEWS Vol. 28 ( 2 ) page： 59 - 65 2018.5
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Identification of circadian clock modulators from existing drugs
Tamai T. Katherine, Nakane Yusuke, Ota Wataru, Kobayashi Akane, Ishiguro Masateru, Kadofusa Naoya, Ikegami Keisuke, Yagita Kazuhiro, Shigeyoshi Yasufumi, Sudo Masaki, Nishiwaki-Ohkawa Taeko, Sato Ayato, Yoshimura Takashi
EMBO MOLECULAR MEDICINE Vol. 10 ( 5 ) 2018.5
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Discovery of Shoot Branching Regulator Targeting Strigolactone Receptor DWARF14
Yoshimura Masahiko, Sato Ayato, Kuwata Keiko, Inukai Yoshiaki, Kinoshita Toshinori, Itami Kenichiro, Tsuchiya Yuichiro, Hagihara Shinya
ACS CENTRAL SCIENCE Vol. 4 ( 2 ) page： 230 - 234 2018.2
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Discovery of synthetic small molecules that enhance the number of stomata: C-H functionalization chemistry for plant biology
Ziadi Asraa, Uchida Naoyuki, Kato Hiroe, Hisamatsu Rina, Sato Ayato, Hagihara Shinya, Itami Kenichiro, Torii Keiko U.
CHEMICAL COMMUNICATIONS Vol. 53 ( 69 ) page： 9632 - 9635 2017.9
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A Mitochondrial Surface-Specific Fluorescent Probe Activated by Bioconversion
Kawazoe, Y; Shimogawa, H; Sato, A; Uesugi, M
ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION Vol. 50 ( 24 ) page： 5478 - 5481 2011
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13 Regulation of Gene Transcription by Small Synthetic Molecules
Shimogawa Hiroki, Sato Ayato, Jung Dong-Ju, Sato Shinichi, Kawazoe Yoshinori, Uesugi Motonari
Symposium on the Chemistry of Natural Products, symposium papers Vol. 49 ( 0 ) page： 73 - 78 2007
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P-69 SYNTHETIC TRANSCRIPTION FACTORS
Sato Ayato, Kawazoe Yoshinori, Uesugi Motonari
International Symposium on the Chemistry of Natural Products Vol. 2006 ( 0 ) page： _P-69_ 2006
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28 Total Synthesis of (+)-Vinblastine
Yokoshima Satoshi, Ueda Toshihiro, Kobayashi Satoshi, Sato Ayato, Kuboyama Takeshi, Tokuyama Hedetoshi, Fukuyama Tohru
Symposium on the Chemistry of Natural Products, symposium papers Vol. 43 ( 0 ) page： 163 - 168 2001
Books 1
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佐藤 綾人
[出版者不明] 2005
KAKENHI (Grants-in-Aid for Scientific Research) 13
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サクラ属果樹に特異な自家不和合性の機構解明と人為制御に向けた新しいアプローチ
Grant number：24H00510 2024.4 - 2028.3
科学研究費助成事業 基盤研究(A)
田尾 龍太郎, 金岡 雅浩, 佐藤 綾人, 大野 健太朗, 松本 大生, 西山 総一郎
Authorship：Coinvestigator(s)
バラ科サクラ属果樹が示すS-RNase依存性配偶体型自家不和合性は，果実生産と育種の大きな障壁となっている．このタイプの不和合性は広範な植物分類群でみられ，その認識反応は，共通して，雌ずいS因子であるRNA分解酵素と花粉S因子であるF-boxタンパク質によって決定されている．しかしながら，サクラ属以外の反応は非自己認識型であるのに対し，サクラ属では特異的に自己認識型の反応を示す．本研究では，最新知見に基づき再構築したサクラ属の不和合性機構に関する新しい作業仮説を検証し，本研究の核心をなす学術的問い「サクラ属の自家不和合性に特異な自己認識型不和合性の分子機構の解明とその人為制御法の開発」に迫る．
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暑熱下低栄養ストレスによる繁殖障害の克服に資する繁殖中枢抑制メカニズムの解明
Grant number：24K01905 2024.4 - 2027.3
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
上野山 賀久, 佐藤 綾人, 長江 麻佑子, 中村 翔, 井上 直子
Authorship：Coinvestigator(s)
本研究は、暑熱下の低栄養ストレスが動物の生殖機能の著しい低下を招く脳内メカニズムを、モデル動物ラットを用いて解明し、猛暑環境で頻発する家畜の繁殖障害を回避し、家畜の生産性の向上に資する知見を得て、ウシでの実証研究にて繁殖促進剤のシーズを得ることを目的とする。具体的には、暑熱下低栄養ストレスにより活性化する抑制性の新規ニューロンが繁殖中枢キスペプチンニューロンを抑制する分子メカニズムを解明する。さらに、この抑制性ニューロンが分泌するリガンドの受容体拮抗剤を開発し、同拮抗剤がウシの繁殖機能低下を阻害し、受胎率の向上を可能とするかを検証するための実証実験を行う。
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inflammagingの制御を介した新規変形性関節症治療法の探索
Grant number：24K12330 2024.4 - 2027.3
科学研究費助成事業 基盤研究(C)
寺部 健哉, 佐藤 綾人
Authorship：Coinvestigator(s)
これまでに研究代表者は細胞内代謝の調整因子であるAMP-activated protein kinase (AMPK)の活性化がOA進行抑制効果を有することを見出した。AMPKは老化関連遺伝子も制御するため、OAに伴うAMPK活性化の低下により細胞老化が進行する可能性がある。本研究ではinflammagingの制御因子がAMPKであるとの仮説のもと、AMPK活性化による老化細胞の制御と慢性炎症の改善を検証する。さらにAMPKを直接的に活性化する新規化合物を創製し、老化細胞を除去する“senolysis”としてのOA進行抑制薬の臨床応用を目指す。
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非結核性抗酸菌が抗結核薬に耐性を示すメカニズムの解明と新規治療法開発への応用
Grant number：23K27325 2023.4 - 2026.3
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
港 雄介, 佐藤 綾人, 御手洗 聡, 土井 洋平, 市川 聡, 美間 健彦
Authorship：Coinvestigator(s)
非結核性抗酸菌（Non-tuberculosis Mycobacteria: NTM菌）が引き起こす肺NTM症が先進諸国において急増しており、大きな問題となっている。NTM菌は結核菌に有効な抗結核薬に対して抵抗性を示すため治療に抗結核薬が使用できず、結核より治療が難しい。しかし、そもそもなぜNTM菌に抗結核薬が効かないのか、そのメカニズムはほとんど明らかにされていない。本研究は、NTM菌が抗結核薬に対して抵抗性を示すメカニズムを解明し、抗結核薬のNTM菌に対する効果を増強する薬剤の開発を目的に実施する。本研究は、肺NTM症を結核と同様に根治可能な感染症とするための、新規治療法確立へと繋がる。
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光合成を標的としたケミカルバイオロジーによる植物成長促進剤の開発研究
Grant number：22K19152 2022.6 - 2025.3
科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽)
島田 裕士, 佐藤 綾人
Authorship：Coinvestigator(s)
本研究の目的は光合成活性に影響を与える化合物（促進剤）をケミカルライブラリー(化合物バンク)からハイスループットスクリーニングによって発見し，基礎研究と産業応用に供することである。スクリーニングを遂行し，得られた候補化合物を元に高活性・高選択性で毒性の無い化合物を見出すとともに，ターゲットタンパク質の同定をはじめとした活性メカニズムの解明，実用的な植物成長促進剤の開発を行う。
本申請の目的は光合成活性に影響を与える化合物（促進剤）をケミカルライブラリー(化合物バンク)からハイスループットスクリーニングによって発見し，得られた候補化合物を元に高活性・高選択性で毒性の無い化合物を見出し，基礎研究と産業応用に供することである。
ケミカルライブラリーから目的化合物のスクリーニングを行うにはアッセイ系のハイスループット化が必須である。従来の光合成測定は主にPAM (Pulse Amplitude Modulated fluorometry)とガス交換装置が使われてきた。しかし，PAMよる光合成測定は，実際には光合成効率（比）の解析であり真の光合成活性を測定することは不可能である。一方LI-6400等による光合成よるCO2固定速度測定は真の光合成活性測定ではあるが，１サンプルの測定に長時間かかり，一日に10サンプル以上を測定するのは困難である。そこで，我々は上記の問題を解決するために新たな光合成活性測定装置を開発した。本装置は，一度に24サンプルの光合成活性を測定する装置であり，１日に100サンプル以上のケミカル処理済み植物の光合成活性測定が可能である。本装置を用いて光合成活性促進剤のケミカルスクリーニングを行った。ケミカルスクリーニングに用いたケミカルライブラリーはITbM所有の植物に特化した特徴のあるケミカルライブラリーと食品関連化合物ライブラリーを用いた。食品関連化合物ライブラリーにはリンゴ、柚子、レモンの香り成分を収載した香料ライブラリー120化合物とアミノ酸、黄色4号として知られるタートラジンをはじめとした着色料、甘味料などを収載した調味料ライブラリー120化合物からなる。ケミカルスクリーングの結果2022年度は新規２種類の光合成促進剤の候補を見出した。
ケミカルスクリーニングに用いる植物は，実験室内で生育が容易，比較的大きな葉が得られる，葉の光合成速度の個体差が小さい理由からチンゲン菜を用いた。チンゲン菜は温室（22℃，湿度約45%，明16時間・暗8時間）で生育した４週齢を用いた。上位葉の陰になっていない，毎回同様の大きさの葉を選定し，コルクボーラーによってリーフディスク（直径11 mm）を作成した。その際に単位面積当たりの光合成活性が低いと考えられる太い葉脈は避けてリーフディスクを作成した。
ケミカルスクリーニングは２日かけて行った。初日 (day0)は化合物処理前のリリーフディスクの光合成活性を測定し，測定後にリーフディスクを50 μMの化合物に浸した。翌日 (day1) に化合物処理後のリーフディスクの光合成活性を測定し，day0とday1の光合成速度の差を比較することで，光合成促進効果のある化合物のスクリーニングを行った。化合物による光合成促進効果は，同一化合物について独立した３回の調査を行い，同時に行った3回の未処理サンプルの2SD（標準偏差）を超えたものを促進効果のある化合物とした。
スクリーニングに用いたケミカルライブラリーはITbM所有の植物に特化した特徴のあるケミカルライブラリーとともに，食品関連化合物ライブラリーを用いた。食品関連ライブラリーは「食用とされていることから毒性が無く，生体でのプロファイルが明らかになっている」「始原作物とのリンクが明らかで，一化合物を見出した後の抽出物の作成が迅速かつ容易である」という特徴を有している。
ケミカルスクリーングの結果2022年度は新規２種類の光合成促進剤の候補を見出した。
光合成促進効果を示すケミカルライブラリーならびに食品関連化合物ライブラリーのスクリーニングの1次スクリーニングを進める。得られた化合物の構造から構造類似体からなるライブラリーの２次スクリーニングを行う。本実験で用いているケミカルライブラリーはより効果の強い活性化合物を高い確率で見出すことが可能なライブラリーデザインとなっており，得られた構造相関情報は合成化学者によるさらなる分子設計方針に重要な方向性を示し，さらに活性が高く毒性が低いリード化合物への展開を加速することが期待できる。また，標的タンパク質の同定のためのプローブ分子のデザインにお１次スクリーニングで得られた構造相関情報を活用することが可能である。本年度はスクリーニングを進めるとともに濃度依存性試験を行う。また，１次スクリーニングで得られた複数の候補化合物を同時に処理した場合の光合成促進効果を調査する。
これまではチンゲン菜の葉をくり抜いたLeaf discで行っているが，今年度は得られた候補化合物の植物個体そのものへの影響も調査する。ケミカルスクリーニングには比較的同質のLeaf discが得られるチンゲン菜を用いたが，植物個体への影響を調べる材料としてチンゲン菜以外にも複数種の植物種を調査する。また，植物個体への影響を土壌栽培している植物で行った場合は土壌に含まれる様々な成分や微生物の影響が考えられるため，今年度はロックウールを支持体とした水耕栽培植物を用いる。 -
受容体GPR75を介した過食・肥満の新規メカニズム解明と抗肥満薬シーズの探索
Grant number：22K19245 2022.6 - 2024.3
科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽)
上野山 賀久, 佐藤 綾人
Authorship：Coinvestigator(s)
遺伝子改変動物を用いて抗肥満薬の標的となる可能性を見いだしたGPR75介した過食・肥満を惹起する脳内メカニズムを解明する。さらに、低分子化合物ライブラリーを用いてGPR75のリガンドを探索し、動物実験によりリード化合物の抗肥満効果を証明する。
本研究の目的は、先行研究において抗肥満薬の標的となる可能性を見いだしたGタンパク質共役受容体GPR75を介した過食・肥満のメカニズムを解明し、さらに、生殖機能に全く毒性を示さない抗過食・抗肥満薬のシーズとなるGPR75拮抗剤を探索することである。そのため、モデル動物であるラットを用いて、高脂肪食による過食や肥満におけるGPR75シグナリングの役割について検討した。
高脂肪食あるいは通常食を給与したラットから、様々な臓器を採取し、過食、肥満、糖・脂質の代謝異常に関わる候補因子の遺伝子発現を検討し、これらの原因となる候補遺伝子を複数見出した。
さらに、GPR75発現細胞の局在を明らかにするために、野生型ラットより臓器を採取し、ウエスタンブロットあるいは組織学的な解析 (免疫組織化学、in situ hybridization) を行った。
GPR75欠損ラットにおいて頻回採血を行い、GPR75欠損ラットが野生型ラットと変わらない黄体形成ホルモンのパルス状分泌を示すことを明らかにした。さらに、交配実験により、GPR75欠損ラットが繁殖可能であることを明らかにした。
また、HEK293細胞を用いたGPCR活性化測定法 (TGFa切断アッセイ) を立ち上げ、GPR75内因性リガンド候補による予備試験を実施し、低分子化合物ライブラリー (8万化合物) を用いたGPR75作動薬、拮抗薬の探索の準備を進めた。
高脂肪食による過食、肥満、糖・脂質の代謝異常に関わる候補遺伝子の探索、GPR75作動薬および拮抗薬探索のためのTGFa切断アッセイの立ち上げについて、以下の成果を得たことから、おおむね順調に進展していると考える。
1) 高脂肪食による過食を惹起する候補分子を見出した。
2) 高脂肪食による糖・脂質の代謝異常に関わる候補分子を見出した。
3) HEK293細胞を用いたGPCR活性化測定法 (TGFa切断アッセイ) を立ち上げた。
本年度の研究により、高脂肪食による過食を惹起する候補分子を見出した。今後、GPR75リガンドの投与より、GPR75発現細胞の活性化を明らかにすることで、GPR75を介した過食と肥満を誘起するメカニズムを解明する。
さらに、GPCR活性化測定法 (TGFa切断アッセイ) を用いて、GPR75作動薬、拮抗薬を探索し、in vivo実験により、GPR75作動薬の摂食促進効果と、GPR75拮抗剤の過食防止効果・抗肥満効果を検証する。 -
癌・精巣リボヌクレオタンパク質の機能解明と、新規抗がん剤創出
Grant number：23K24163 2022.4 - 2025.3
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
細野 祥之, 林 陽平, 佐藤 綾人, 山口 類
Authorship：Coinvestigator(s)
癌・精巣特異的に構築されているネットワークのマスターレギュレーターとして機能する転写因子もしくはRNA結合タンパク質を標的とすることで、癌・精巣ネットワークを崩壊させ、がんの増殖を抑制する化合物を同定することを目的とする。標的タンパク質はCRISPRスクリーニング法を用いて同定する。化合物ライブラリーは中分子化合物ライブラリーを使用し、効果判定にはゼブラフィッシュモデルを用いる。
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腹水中ペプチド・デグラドミクスに注目した進行卵巣癌に対する腹腔内環境戦略の創生
Grant number：21KK0157 2021.10 - 2025.3
科学研究費助成事業 国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
梶山 広明, 吉原 雅人, 佐藤 綾人, 横井 暁, 小屋 美博
Authorship：Coinvestigator(s)
悪性腹水中のジペプチジルペプチダーゼ酵素群を主としたペプチドバランスを、新規の質量分析手法であるTMT-TAILS法を用いたデグラドミクス解析によって明らかにする。また、腹腔内環境を構成する宿主細胞が、腫瘍の「味方」に至る腫瘍側誘導メカニズムに焦点をあて、腹膜中皮、脂肪細胞、および腫瘍随伴マクロファージといった免疫細胞などにおける包括的な機能解析を、「卵巣癌-腹膜間の細胞コミュニケーション」の観点から行う。さらに、アミノペプチダーゼ阻害剤による卵巣癌進行抑制効果を、実験動物モデルを用いて検証し、治療応用への可能性を模索する。
本課題では、腹腔内全体を一つの生態的環境（エコシステム）と見なし、「卵巣癌-腹膜間の細胞コミュニケーション」をつなぐ主要な媒体である悪性腹水中のペプチドバランスに着目した新規卵巣癌腹膜進展の機序解明を目的とする。そして、フライブルグ大学分子医学研究所及び病理部に所属するOliver Schilling博士との国際共同研究の上、悪性腹水中のジペプチジルペプチダーゼ酵素群を主としたペプチドバランスを明らかとするために、TMT-TAILS法を用いて、N-ターミノームを網羅的探索することで、癌性腹膜炎化に対する寄与の大きい基質を見出すデグラドミクス解析を行う。さらに、腹腔内エコシステムにおける卵巣癌細胞と宿主細胞としての腹膜中皮細胞や脂肪細胞とが織りなす相互作用を標的として、進行卵巣癌の癌性腹膜炎化に至る新規メカニズムを解明する。最終的に、卵巣癌における腹膜環境の正常化に焦点にあてたジペプチジルペプチダーゼ阻害剤を治療応用につなげるべく、臨床上の活用を目指す。
本年度は、ジョイントディグリープログラムの一環として留学していた大学院生１名が留学を終えて帰国し、学位取得に至った。また前年度に行った卵巣癌悪性腹水の大規模プロテオミクス解析の結果得られた新たに3つの腹水分子型サブタイプと新規予後マーカーの同定という成果を踏まえ、得られたマーカー分子の機能解析実験を行った。これらの結果は今後の卵巣癌個別化医療の発展に寄与するものと考えられ、現在論文として報告準備中である。
本年度の研究により、以下の内容に関する成果を挙げることができたと考える。
前年度までに高悪性度漿液性卵巣癌（HGSOC）91例から採取した悪性腹水を用いて、データ非依存解析（DIA）法による大規模プロテオミクス解析を行い、3つの異なる分子型サブグループを同定するとともに、Cox proportional hazards model by componentwise likelihood based boosting （CoxBoost法）を用いて、予後に関連するバイオマーカーを同定した。本年度は、この結果を発展させ、予後と最も相関するタンパク質Aの機能解析に着手した。大網手術検体から得られるヒト腹膜中皮細胞に、悪性腹水中で高濃度存在するTGF-bを添加すると、中皮細胞の中皮-間葉転換（Mesothelial-Mesenchymal Transition）が誘導され、卵巣癌細胞の接着・増殖が亢進することが知られている。リコンビナント・タンパク質Aで処理した後に、蛍光タンパク質を導入した卵巣癌細胞株(Ov-90-GFP)を用いて同様の検討を行うと、中皮細胞への卵巣癌細胞の接着が抑制されることを見出した。リコンビナント・タンパク質Aによる中皮細胞への影響については、現在オミクス解析により分析中である。これらの結果はプロテオームリソースとしての腹水の有用性を示唆するのみにとどまらず、腹膜播種を伴う進行卵巣癌に対する新規治療法の開発に示唆を与えるものである。今後、卵巣癌実験モデル動物を使用した検証実験を行い、これらを統合した内容の論文の作成準備をしている。
COVID-19感染症の動向を考慮し、2023年度下旬に渡欧を予定している。これまでに得られている基礎的データをもとに、研究代表者がアミノペプチダーゼを用いた酵素反応実験を含むデータ解析やデグラドミクス解析を、Oliver Schilling博士とともに行う予定である。それまでは、フライブルク大学側の研究協力者とともにwebミーティングによる打ち合わせを行い、各施設での研究を進める。また当初からの標的である腹水中に存在する免疫細胞に対して、腹水が抑制的あるいは促進的に作用するかを、原因となる特異的物質とともに同定することで、腹腔内エコシステムにおける卵巣癌細胞の悪性化プロセスの解明と腹膜環境の正常化を目指した研究基盤の確立を目指す。 -
園芸作物の繁殖や分子育種に寄与する新奇生理活性物質の探索とケミカルバイオロジー
Grant number：21H02184 2021.4 - 2024.3
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
白武 勝裕, 佐藤 綾人
Authorship：Coinvestigator(s)
形質転換作物の作出やゲノム編集作物の作出時に問題となっているカルス化，シュート形成，発根を誘導する化合物，また，果樹・花き・果菜類の苗生産において問題となっている挿し木の発根不良を解決する化合物を，ケミカルライブラリーからハイスループットin vitroスクリーニング法によりスクリーニングする．
そして，その化合物が植物に対してどのような作用機作でカルス化，シュート形成，発根を誘導したのかを，生理活性の鍵となる分子構造の決定と化合物の標的タンパク質の特定，化合物を処理した時のトランスクリプトーム変化とメタボローム変化の統合解析による生体内変化から明らかにする． -
Analysis of signal transduction of stomatal movements and regulation of plant growth
Grant number：20H05687 2020.8 - 2025.3
Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
Authorship：Coinvestigator(s)
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Analysis of pollen tube guidance factors
Grant number：15H04385 2015.4 - 2019.3
Kanaoka Masahiro
Authorship：Coinvestigator(s)
In this research period, I have analyzed the function of pollen tube attractant proteins and established in vitro pollen tube guidance assay system in novel plant species.
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Chemical library screening to identify novel key regulators of organelle distribution in plants
Grant number：15K14542 2015.4 - 2018.3
SATO YOSHIKATSU
Authorship：Collaborating Investigator(s) (not designated on Grant-in-Aid)
Proper distribution of organelles is essential for proper cell function in eukaryotic cells. In this study, we performed chemical library screening to identify novel key regulators of organelle distribution in plants. As a result of high-throughput but careful screening design, we obtained 9 candidates from 20,000 chemicals, which can be divided into 4 groups by structure-activity relationships. We focused 1 of these groups and evaluated by time-lapse analysis. Then, we confirmed 5 candidates having common structures. Furthermore, we succeeded to identify the essential and non-essential part from hit compounds and to synthesize the dimer compound having strong effect on organelle distribution. Therefore, we conclude that we could obtain important tools and information to elucidate the basic mechanism of organelle distribution in plants.
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アラキドン酸カスケードに学ぶ反応システムの構築と展開ーエポキシ化アラキドン酸ー
Grant number：25350982 2013.4 - 2017.3
科学研究費助成事業 基盤研究(C)
佐藤 綾人
Authorship：Principal investigator
Grant amount：\5070000 （ Direct Cost: \3900000 、 Indirect Cost：\1170000 ）