プロゲステロン受容体ノンゲノミック機能を標的とするＣｈＩＰ－ｓｅｑ解析と創薬応用

• Project/Area Number: 12J00646
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Biological pharmacy
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 和久 剛 東京大学, 薬学系研究科, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥3,630,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2014: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2013: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2012: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: 転写制御 / 核内受容体 / VDR / 腎線維症 / ChIP-seq / X線結晶構造解析 / Klfファミリー / ノンゲノミック制御 / 低分子リガンド / 乳癌創薬

Outline of Annual Research Achievements

核内受容体は様々な代謝変動に応答するリガンド依存的転写因子であり、多くの代謝異常疾患における創薬の標的分子とみなされている。核内受容体の転写機能は、DNAに直接結合することで発揮されると考えられていた（ゲノミック機能）が、近年はDNA結合非依存的な転写制御機能（ノンゲノミック機構）の存在が報告されていた。本研究では、核内受容体ノンゲノミック機構の全容解明と、創薬応用へ向けた低分子リガンドの同定を目的とし、１）VDRノンゲノミック機構を介した腎線維化の生理学的研究と構造生物学的解析の論文化、および2)核小体因子NMLの肝臓におけるChIP-seq解析に分離することに変更した。加えて、本年度はさらに２つの研究成果を上げたことから、それら成果についてバート毎に下にまとめる。
１）前年度は、高カルシウム血症を併発することなく腎線維化を抑制できる新規化合物DLAMを見出し、本研究における重要なテーマの一つである核内受容体ノンゲノミック機構の生理的意義における新たな研究成果として報告した。本年度はDLAMによるVDR活性制御の詳細な解明を目的としたX線結晶構造解析を行い、現在論文を投稿中である。これら一連のデータは上記の研究の創薬応用において重要な成果となると期待される。
２）核小体は核内に存在し膜構造をもたない核内小器官である。その核小体に局在する因子NMLは肝臓において高発現している。NMLの生体内における役割を明らかにする肝臓特異的NML欠損マウスを作製し、ChIP-seq解析を行った結果、NMLはリボソームRNA転写を特異的に制御していることを見出し報告した。
３）ユビキチン転移酵素CHIPは乳がん患者で発現低下していることが知られていた。申請者は、CHIPの発現低下はタンパク質の品質管理を低下させることでガン悪性化につながることを新たに見出し報告した。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] CHIP acts as a capacitor of phenotypic heterogeneity in breast cancer cells (2014)
  • Author(s): Tsuchiya M, Nakajima Y, Waku T, Hiyoshi H, Morishita T, Furumai R, Hayashi Y, Kishimoto H, Kimura K, Yanagisawa J.
  • Journal Title: Oncogene Volume: なし Issue: 35 Pages: 1-8
  • DOI: 10.1038/onc.2014.387
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Hepatic rRNA Transcription Regulates High-Fat-Diet-Induced Obesity. (2014)
  • Author(s): Oie S, Matsuzaki K, Yokoyama W, Tokunaga S, Waku T, Han SI, Iwasaki N, Mikogai A, Yasu zawa-Tanaka K, Kishimoto H, H iyoshi H, Nakajima Y, Araki T, Kimura K, Yanagisawa J, Murayama A.
  • Journal Title: Cell Report Volume: 7(3) Issue: 3 Pages: 807-820
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2014.03.038
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] The Nucleolar Protein Myb-binding Protein 1A (MYBBP1A) Enhances p 53 Tetramerization and Acetylation in Response to Nucleolar Disruption (2014)
  • Author(s): Ono W, Hayashi Y, Yokoyama W , Kuroda T, Kishimoto H, Ito I, Kimura K, Akaogi K, Waku T, Yanagisawa J.
  • Journal Title: Journal of Biological Chemistry Volume: 289 Issue: 8 Pages: 4928-4940
  • DOI: 10.1074/jbc.m113.474049
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Nucleolar protein, Myb-binding protein 1A, specifically binds to nonacet ylated p53 and efficiently promotes transcriptional activation. (2013)
  • Author(s): Ono W, Akaogi K, Waku T, Kuroda T, Yokoyama W, Hayashi Y, Kimura K, Kishimoto H, Yanagisawa J
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communications Volume: 434 Issue: 3 Pages: 659-663
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2013.04.006
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A nonclassical vitamin D receptor pathway suppresses renal fibrosis (2013)
  • Author(s): Ito I, Waku T, Aoki M, Abe R, Nagai Y, Watanabe T, Nakajima Y, Ohkido I, Yokoyama K, Miyachi H, Shimizu T, Murayama A, Kishimoto H, Nagasawa K, Yanagisawa J.
  • Journal Title: Journal of Clinical Investigation Volume: 123 Issue: 11 Pages: 4579-4594
  • DOI: 10.1172/jci67804
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Structural basis for vitamin D receptor agonism by novel non-secosteroidal ligands (2013)
  • Author(s): Lisa Asano, Ichiaki Ito, Naoyuki Kuwabara, Tsuyoshi Waku, Junn Yanagisawa, Hiroyuki Miyachi, Toshiyuki Shimizu
  • Journal Title: FEBS lettters Volume: 587 Issue: 7 Pages: 957-963
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2013.02.028
  • Peer Reviewed
• [Presentation] A nonclassical vitamin D receptor pathway suppresses renal fibrosis (2013)
  • Author(s): Waku T, Ito I, Yanagisawa J, Shimizu T.
  • Organizer: International Symposium on Transcription and Metabolism
  • Place of Presentation: 淡路夢舞台国際会議場(兵庫県)
  • Year and Date: 2013-11-12
• [Presentation] Structural basis for vitamin D receptor agonism by novel non-secosteroidal ligands (2013)
  • Author(s): Waku T, Asano L, Shimizu T.
  • Organizer: International Conference on Structural Genomics2013
  • Place of Presentation: 札幌市京王プラザホテル(北海道)
  • Year and Date: 2013-07-30
• [Presentation] Structural basis for the activation of the nuclear receptor, PPARgamma, by fatty acid- and serotonin metabolites (2012)
  • Author(s): Tsuyoshi Waku, Takuma Shiraki, Takuji Oyama, Clara Shionyu, Kosuke Morikawa
  • Organizer: 第85回日本生化学会大会シンポジウム
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場、福岡市
  • Year and Date: 2012-12-15
• [Book] 生化学会 (2013)
  • Author(s): 白木琢磨、和久剛、森川耿右
  • Total Pages: 13
  • Publisher: 生体内代謝をモニターする転写システム : 閣内受容体PPARγによる転写を介した代謝ネットワーク間のクロストーク
• [Book] がん基盤生物学-・革新的シーズ育成に向けて-(次世代がん略update) IIガン微小環境を標的とした革新的治療法の実現、8がん微小環境を制御する閣内受容体と創薬応用の可能性 (2013)
  • Author(s): 仲島由佳、和久剛、柳澤純
  • Total Pages: 6
  • Publisher: 南山堂