核内情報を制御する分子の創製と新規解析システムによる機能解析

• Project/Area Number: 18790012
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Chemical pharmacy
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 荒井 緑 Chiba University, 大学院・薬学研究院, 准教授 (40373261)
• Project Period (FY): 2006 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000); Fiscal Year 2007: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 2006: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
• Keywords: マイクロプレート / 生物有機化学 / 固相合成 / たんぱく質 / スクリーニング

Research Abstract

本年度は有用な天然化合物の骨格を活かした、核内受容体の転写活性をモジュレートする新しい生理活性化合物を合成するとともに、新規なタンパク質-タンパク質相互作用をハイスループットに評価するアッセイ系の構築を達成した.すなわち大腸癌の発生に関わるWntシグナル伝達系の異常亢進を抑える有用新規化合物を探索するための、ハイスループットなアッセイ系を確立した。Wntシグナル関連タンパク質APCの変異などにより蓄積したβ-cateninは核内で転写因子TCFと結合し、標的遺伝子の転写を促進する。このβ-catenin-TCFの結合を阻害する小分子を当研究室保有の天然物ライブラリーから,見出した.具体的なアッセイはヒトβ-cateninのTCF結合領域であるアルマジロリピートを含む128〜683aa、分子量約67KDaのタンパク質を、GST融合タンパク質として大腸菌から発現し,96穴マイクロプレートに固定した。ヒトTCFタンパク質も同様に大腸菌より大量に発現させることに成功し、蛍光化TCFを作成し、β-catenin-TCF複合体をプレート上で形成させた。化合物を添加,インキュベートしたのち,過剰の化合物とTCFを除く事で,複合体形成を阻害しているかを,蛍光プレートリーダーで評価した.見出された阻害剤のうち数種は,細胞を用いたWnt シグナルのレポータージーンアッセイによる転写活性も阻害し,Wnt シグナルの阻害が,β-catenin-TCF複合体の直接的阻害であることを証明した.

Research Products

• [Journal Article] Naturally Occurring Small-molecule Inhibitors of Hedgehog/GLI-mediated Transcription (2008)
  • Author(s): Hosoya, T., Arai, M.A., Koyano, T., Kowithayakorn, T., Ishibashi, M.
  • Journal Title: Chem Bio Chem (In press)
• [Journal Article] Determination of absolute stereochemistry, total synthesis, and evaluation of peptides from the myxomycete Physarum melleum (2008)
  • Author(s): Hanazawa, S., Arai. M. A., Li, X., Ishibashi, M.
  • Journal Title: Bioorg. Med. Chem. Lett. 18 Pages: 95-98
• [Journal Article] Evaluation of C-2-substituted 19-nor-lα, 25-dihydroxyvitamin D_3 analogs as therapeutic agents for prostate cancer (2007)
  • Author(s): Kaniwa, K., Arai, M. A., Li, X., Ishibashi. M.
  • Journal Title: Bioorg. Med. Chem. Lett. 17 Pages: 4254-4257
• [Journal Article] Enantioselective Glyoxylate-ene Reaction using a Novel Spiro Bis (isoxazoline) Ligand in Copper Catalysis (2007)
  • Author(s): Wakita, K., Bajracharya, G. B., Arai, M. A., Takizawa, S., Suzuki, T., Sasai, H.
  • Journal Title: Tetrahedron Asymmetry 18 Pages: 372-376
• [Journal Article] Design and Synthesis of Chiral Hybrid Spiro (isoxazole-isoxazo) Ligands (2007)
  • Author(s): Koranne, P. S., Tsujihara, T., Arai, M. A., Bajracharya, G. B., Suzuki, T., Onitsuka, K., Sasai, H.
  • Journal Title: Tetrahedron: Asymmetry 18 Pages: 919-923
• [Journal Article] Kinetic Studies of 25-Hydroxy-19-Nor-Vitamin D_3 and lα, 25-Dihydroxy-19-Nor-Vitamin D_3 Hydroxylation by CYP27B1 and CYP24A1 (2007)
  • Author(s): Urushino, N., Nakabayashi, S., Arai, M. A., Kittaka, A, Chen, T. C., Yamamoto, K., Hayashi, K., Kato, S., Ohta, M., Kamakura, M., Ikushiro, S., Sakaki, T.
  • Journal Title: Drug Metabolism and Disposition 35 Pages: 1482-1488
• [Journal Article] High-Throughput System for Analyzing Ligand-Induced Cofactor Recruitment by Vitamin D Receptor (2007)
  • Author(s): Arai, M.A., Takeyama, K., Ito, S., Kato, S., Chen, T.C., Kittaka, A.
  • Journal Title: Bioconjugate Chemistry (in press)
• [Journal Article] Creative synthesis of novel Vitamin D analogs for health and disease (2007)
  • Author(s): Kittaka, A., Saito, N., Honzawa, S., Takenouchi, K., Ishizuka, S., Chen, T.C., Peleg.S., Kato.S., Arai.M.A.
  • Journal Title: J. Steroid Biochem. Mol. Biol. (in press)
• [Journal Article] Evaluation of C-2-substituted 19-nor-1α,25-dihydroxyvitamin D_3 analogs as therapeutic agents for prostate cancer (2007)
  • Author(s): Chen, T.C., Persons, K.S., Zheng, S., Mathieu, J., Holick, M.F., Lee, Y.F., Bao, B., Arai.M.A., Kittaka.A.
  • Journal Title: J. Steroid Biochem. Mol. Biol. (in press)
• [Journal Article] Enantioselective Glyoxylate-ene Reaction using a Novel Spiro Bis(isoxazoline) Ligand in Copper Catalysis (2007)
  • Author(s): Wakita, K., Bajracharya, G.B., Arai, M.A., Takizawa, S., Suzuki, T., Sasai, H.
  • Journal Title: Tetrahedron Asymmetry (in press)
• [Journal Article] Novel 2-Alkyl-1α,25-dihydroxy-19-norvitamin D_3 : Efficient Synthesis with Julia Olefination, Evaluation of Biological Activity, and Development of New Analyzing System on Coactivator Recruitment (2006)
  • Author(s): Arai, M.A., Kittaka, A.
  • Journal Title: Anticancer Research 26 Pages: 2621-2632
• [Patent(Industrial Property Rights)] フラボノイドの製造方法 (2007)
  • Inventor(s): 荒井緑・佐藤未奈・石橋正己
  • Industrial Property Rights Holder: 千葉大学
  • Industrial Property Number: 2007-224850
  • Filing Date: 2007-08-30