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Controllable degradation method for proteins using a novel degradation tag

Research Project

Project/Area Number 16H03289
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Chemical biology
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

Arimoto Hirokazu  東北大学, 生命科学研究科, 教授 (60262789)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000)
Fiscal Year 2018: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2017: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2016: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Keywordsタンパク質分解 / タンパク質 / 細胞内分解 / オートファジー
Outline of Final Research Achievements

I previously reported that a post-translational modification of a protein is closely related to degradation of intracellular bacteria. Here, I hypothesized that this modification could work as a degradation-inducing tag also for non-bacterial targets. Various guanine derivatives were synthesized and When we introduced it into the protein and examined its effect on the protein lifespan, we found that, as expected We have discovered a derivative that shortens the protein lifetime. The mechanism of action was analyzed using various mutant cell lines related to autophagy. In addition, the generalizability of the effect was verified by increasing the number of examples of proteins subjected to degradation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

細胞内のタンパク質レベルを低下させる分子技術は、生命科学研究において多用される遺伝学的手法と類似の効果をもたらすため、基礎医学研究の成果を創薬に結びつける手法として注目されています。特定タンパク質の分解を誘導することが主なアプローチになります。細胞内の分解機構であるUPSを使う応用は進んでいますが、オートファジーの利用は十分に進んでいませんでした。本研究は、オートファジーを細胞内の局所にリクルートする初めての分子技術を可能にしました。

Report

(4 results)
  • 2019 Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2020 2019 2017 2016

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 13 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] Targeting selective autophagy by AUTAC degraders2020

    • Author(s)
      Takahashi Daiki、Arimoto Hirokazu
    • Journal Title

      Autophagy

      Volume: 16 Issue: 4 Pages: 765-766

    • DOI

      10.1080/15548627.2020.1718362

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] AUTACs: Cargo-Specific Degraders Using Selective Autophagy2019

    • Author(s)
      Takahashi Daiki、Moriyama Jun、Nakamura Tomoe、Miki Erika、Takahashi Eriko、Sato Ayami、Akaike Takaaki、Itto-Nakama Kaori、Arimoto Hirokazu
    • Journal Title

      Molecular Cell

      Volume: 76 Issue: 5 Pages: 797-810.e10

    • DOI

      10.1016/j.molcel.2019.09.009

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 選択的オートファジーを自在に制御できる分子AUTACの発明と応用可能性2020

    • Author(s)
      有本博一
    • Organizer
      JBAバイオエンジニアリング研究会公開講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] オートファジーに基づく標的選択的分解技術:AUTAC2020

    • Author(s)
      有本博一
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] オートファジーに基づく創薬の可能性2019

    • Author(s)
      有本博一
    • Organizer
      日本薬学会医薬化学部会 創薬懇話会2019 in 秋保
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Autophagy-based targeted degradation2019

    • Author(s)
      Hirokazu Arimoto
    • Organizer
      Targeted Protein Degradation Forum in Japan
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 選択的オートファジーを利用する創薬手法2019

    • Author(s)
      有本博一
    • Organizer
      千葉県がんセンター研究所 集談会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 選択的オートファジー分解の低分子化合物による制御2017

    • Author(s)
      有本博一
    • Organizer
      第44回 日本毒性学会学術集会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 選択的オートファジー分解を可能にする低分子化合物2017

    • Author(s)
      有本博一、高橋大輝、一刀かおり
    • Organizer
      日本農芸化学会 2018年度大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 抗菌オートファジーにおける分解標的認識の分子基盤2017

    • Author(s)
      有本博一
    • Organizer
      第90回 日本細菌学会総会
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] A role of nitrative stress in selective autophagy2017

    • Author(s)
      有本博一
    • Organizer
      第90回 日本細菌学会総会 国際シンポジウム Redox signaling in host defense and oxidative stress
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] オートファジーの自在制御に向けて2016

    • Author(s)
      有本博一
    • Organizer
      第25回 内毒素・LPS研究会
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 内因性小分子が制御する選択的オートファジーの機構2016

    • Author(s)
      有本博一
    • Organizer
      第43回 日本毒性学会 シンポジウム:オルガネラトキシコロジー
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] オルガネラ分解の自在制御に向けて2016

    • Author(s)
      有本博一
    • Organizer
      生理学研究所 研究会「オルガネラネットワークの制御機構とその生理的意義」
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] S-グアニル化を起点とする細胞内分解経路2016

    • Author(s)
      有本博一
    • Organizer
      第69回 日本酸化ストレス学会学術集会 シンポジウム
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 傷害を受けたミトコンドリアのオートファジー機構による分解剤2017

    • Inventor(s)
      有本博一、一刀かおり、高橋大輝、森山順
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人 東北大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2017-135086
    • Filing Date
      2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 複素環化合物2017

    • Inventor(s)
      有本博一、一刀かおり他7名
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人 東北大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2017-019127
    • Filing Date
      2017
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2021-12-27  

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