ドキソルビシンの新規作用標的タンパク質の同定及び生体内作用メカニズムの解明

• Project/Area Number: 10J06175
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Applied molecular and cellular biology
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: 草柳 友恵 東京理科大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2010 – 2012
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000); Fiscal Year 2012: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000); Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000); Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
• Keywords: ドキソルビシン / FANCF / FANCD2 / シスプラチン / モノユビキチン / Fanconi anemia F protein / Fanconi anemia D2 protein / ドキシルビシン

Research Abstract

本研究では、ドキソルビシン(DOX)の新規作用標的タンパク質の同定及び作用メカニズムの解明を目的とし、実験を行った。これまでにDOX結合候補タンパク質としてFanconi anemia group F protein(FANCF)を同定した。さらに、ヒト培養細胞抽出液からのプルダウンアッセイ、大腸菌組み換えタンパク質を用いた表面プラズモン共鳴(SPR)解析により、DOXとFANCFの結合を確認している。今年度は、DOXとFANCFの結合試験の結果を検証する為、SPR解析及びプルダウンアッセイを用いたDOXによる競合阻害試験を試みた。
DOX結合タンパク質FANCFはFanconi anemia(FA)DNA修復経路に含まれるタンパク質である。この経路ではCisplatin(CDDP)によってDNAが損傷を受けるとその下流のFanconi anemia group D2 protein(FANCD2)のモノユビキチン化を誘導する。昨年度までの研究で、DOXがこのFANCD2のモノユビキチン化を阻害する事を観察した。この結果とこれまでの報告から、DOXとCDDPの併用療法における相乗効果は、DOXによるFANCD2のモノユビキチン化阻害による可能性が示唆された。この事に関連して、CDDPの抗腫瘍活性を増幅する有機天然化合物がDOXの他にも複数報告されている。Curcuminも、その様な化合物の一つである。本研究では今年度、CurcuminがCDDPの抗腫瘍活性を増幅する様子を観察した。この結果は、これまでの報告と一致する結果であるが、本研究での方法を用いる事で、さらにCDDPの効果を増幅させる化合物をスクリーニングする事が出来る。

Research Products

• [Journal Article] Exploration of the binding proteins of perfluorooctane sulfonate by a T7 phage display screen (2012)
  • Author(s): Miyano Y, Tsukuda S, Sakimoto I, Takeuchi R, Shimura S, Takahashi N, Kusayanagi T, Takakusagi Y, Okado M, Matsumoto Y, Takakusagi K, Takeuchi T, Kamisuki S, Nakazaki A, Ohta K, Miura M, Kuramochi K, Mizushina Y, Kobayashi S, Sugawara F, Sakaguchi K.
  • Journal Title: Bioorg. Med. Chem. Volume: 20 Issue: 13 Pages: 3985-3990
  • DOI: 10.1016/j.bmc.2012.05.016
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The antitumor agent doxorubicin binds to Fanconi anemia group F protein (2012)
  • Author(s): Kusavanagi T, Tsukuda S, Shimura S, Manita D, Iwakiri K, Kamisuki S, Takakusagi Y, Takeuchi T, Kuramochi K, Nakazaki A, Sakaguchi K, Kobayashi S, Sugawara F
  • Journal Title: Bioorg. Med. Chem. Volume: 20 Issue: 21 Pages: 6248-6255
  • DOI: 10.1016/j.bmc.2012.09.015
  • Peer Reviewed
• [Presentation] T7ファージディスプレイ法を用いた新規ドキソルビシン結合タンパク質の同定 (2012)
  • Author(s): 草柳友恵、高草木洋一、倉持幸司、紙透伸治、小林進、坂口謙吾、菅原二三男
  • Organizer: 日本農芸化学会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2012-03-25
• [Presentation] Identification of a doxorubicin-binding protein from a T7 phase display Screen (2011)
  • Author(s): Tomoe Kusayanagi, Yoichi Takakusagi, Toshifumi Takeuchi, Kengo Sakaguchi, Fumio Sugawara
  • Organizer: The American Society of Pharmacognosy
  • Place of Presentation: San Diego, CA, U.S.
  • Year and Date: 2011-07-30