Improvement of the AID technology through chemical biology approaches
| Project/Area Number |
18H02170
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 38060:Applied molecular and cellular biology-related
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| Research Institution | National Institute of Genetics |
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Principal Investigator |
鐘巻 将人 国立遺伝学研究所, 遺伝メカニズム研究系, 教授 (20444507)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
林 謙一郎 岡山理科大学, 理学部, 教授 (30289136)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2019: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2018: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
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| Keywords | 発現制御 / デグロン / タンパク質分解 / オーキシン / 細胞工学 / ケミカルバイオロジー / 阻害剤 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
オーキシンデグロン技術は、植物由来のユビキチンリガーゼサブユニットTIR1を異種細胞に導入することにより、植物AUX/IAA由来デグロンを付加したタンパク質をオーキシン添加により分解除去することを可能にした。現在のオーキシンデグロン法における問題は、デグロン付加したタンパク質がオーキシン非添加時においても弱い分解を受けることであった。
この問題を克服するため、TIR1に結合する阻害剤を複数合成した。これらは、オーキシンと同様のインドール環を持つため、TIR1に結合するが、デグロンが結合する部分に付加残基を持つため阻害剤として機能する。複数の阻害剤候補を選択したところ、植物でもっとも阻害効果が高いことが知られている、auxinoleが培養細胞でももっとも阻害効果が高いことが明らかになった。培地にauxinoleを添加することにより、TIR1によるオーキシン非添加時の分解を抑制することが可能になった。さらに、分解誘導後オーキシンを除去して発現回復を行う際に、auxinoleを添加すると発現回復が早まることも見出した。これは、オーキシン除去後もTIR1がしばらく継続して分解を続けているが、この継続的分解を阻害することによると考えられる。
auxinoleの利用法とデグロンタグの新たな付加方法などの一連の改良をまとめて、論文投稿をおこなった。投稿論文はすでにbioRxivより公開されており、原稿はMethods誌にアクセプトされた。現在、論文はin pressになっている。auxinoleを広く研究者間で使ってもらうために、その販路を開拓しBioAcademia社との販売合意に至った。作成した一連のプラスミドは全てRIKEN BRCとaddgeneより配布を開始した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
一年目に当初の研究提案の一部を論文として公表するところまで研究を進めることができた。また、作成した化合物やプラスミドを配布共有するシステムを整えることに成功した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、オーキシンデグロン技術の分解における機能性を高めるための研究を進める。そのために、新たに合成したオーキシンアナログを利用する。さらにマウスへの応用研究も進める。すでに予備的実験を始めており、この先2年間の間にマウスにおけるオーキシンデグロン技術の確立で一定の成果をあげることを目標としている。
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Report
(1 results)
Research Products
(22 results)
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[Journal Article] Replication stress induces accumulation of FANCD2 at central region of large fragile genes2018
Author(s)
Okamoto Y, Iwasaki WM, Kugou K, Takahashi KK, Oda A, Sato K, Kobayashi W, Kawai H, Sakasai R, Takaori-Kondo A, Yamamoto T, Kanemaki MT, Taoka M, Isobe T, Kurumizaka H, Innan H, Ohta K, Ishiai M, Takata M.
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Journal Title
Nucleic Acids Res
Volume: 46(6)
Pages: 2932-2944
DOI
NAID
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Endosomal Rab cycles regulate Parkin-mediated mitophagy.2018
Author(s)
Yamano, K., Wang, C., Sarraf, S. A., Munch, C., Kikuchi, R., Noda, N. N., Hizukuri, Y., Kanemaki, M. T., Harper, W., Tanaka, K., Matsuda, N., and Youle, R. J.
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Journal Title
DOI
NAID
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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