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Autophagic degradation of pathogenic components by the AUTAC method

Research Project

Project/Area Number 19H02844
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 37030:Chemical biology-related
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

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

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2019: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Keywordsオートファジー / AUTAC / ミトコンドリア / 疾患
Outline of Research at the Start

私たちの身体を構成する物質は、絶えず入れ替わる必要があり、細胞内分解の乱れや停滞は疾患や老化につながります。本研究では、細胞内に蓄積する有害物質を選択的にオートファジー分解する手法の開発を目指しています。
これまでの研究で、AUTACと仮称する技術を確立しつつあり、本課題ではオルガネラの分解について重点を置いて研究します。また、次世代AUTACとなりうる優れた新手法の開発に挑戦します。

Outline of Final Research Achievements

The materials that make up our bodies need to be properly renewed. The accumulation of harmful substances has been pointed out to lead to disease when the life span of the cell itself is long, such as in the case of nerve cells. Therefore, we studied a method to remove disease-causing substances in cells by using autophagy, a major degradation mechanism in cells. To select disease-causing substances, appropriate compounds called targeting ligands were selected, and the degradation tag structure, which was found separately, was joined with a molecular chain (linker) to form a chimeric molecule. Using this chimeric molecule: AUTAC, we achieved degradation of various proteins and mitochondria.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

オートファジーの機構解明についてノーベル賞が与えられた現在でも理解が難しい問題が残されている。そのひとつは、分解する相手(基質)を選択する機構である。私たちは、分解選択性の目印として働くタンパク質修飾を自ら見出して、これを疾患原因となるタンパク質等に自在に導入する手法:AUTAC法を開発した。特定の基質を分解する医薬品につながると期待される。オートファジー機構を用いる基質選択的分解剤は、AUTACが世界初の例であり学術的な意義も高い。

Report

(4 results)
  • 2022 Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2022 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 8 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Selective autophagy as the basis of autophagy-based degraders2021

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

      Cell Chemical Biology

      Volume: 28 Issue: 7 Pages: 1061-1071

    • DOI

      10.1016/j.chembiol.2021.05.006

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [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
      2020 Annual Research Report 2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] オートファジー創薬の扉をひらくAUTACの開発と展望2020

    • Author(s)
      高橋大輝、有本博一
    • Journal Title

      実験医学

      Volume: 38 Pages: 2331-2336

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Journal Article] マクロオートファジーの化合物による制御-創薬を目指して2020

    • Author(s)
      高橋大輝、有本博一
    • Journal Title

      医学のあゆみ

      Volume: 272 Pages: 958-963

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [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
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 疾患に対抗するオートファジー2022

    • Author(s)
      有本博一
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会・産学連携委員会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 選択的オートファジーを活用する細胞内標的分解手法2021

    • Author(s)
      有本博一
    • Organizer
      第12回 スクリーニング学研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] オートファジー誘導分子(AUTAC)2021

    • Author(s)
      有本博一
    • Organizer
      第40回 日本認知症学会学術集会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] AUTACs: cargo selective degraders using selective autophagy2021

    • Author(s)
      Hirokazu Arimoto
    • Organizer
      環太平洋化学国際会議 2021
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] AUTACs: Autophagy-Mediated Degraders2020

    • Author(s)
      Hirokazu Arimoto
    • Organizer
      3rd Annual Targeted Protein Degradation Summit 2020
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [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「AI型バイオエンジニアリング ~AIの関わる社会進化論~ 日本が世界で生き残るためのキーテクノロジーを考える」
    • Related Report
      2019 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
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Autophagy-based targeted degradation2019

    • Author(s)
      Hirokazu Arimoto
    • Organizer
      Targeted Protein Degradation Forum in Japan
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Book] 生体分子と疾患2021

    • Author(s)
      高橋大輝、有本博一(日本化学会編)
    • Total Pages
      208
    • Publisher
      化学同人
    • ISBN
      9784759813999
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Remarks] 細胞内有害物質を取り除く創薬手法開発に成功

    • URL

      https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2019/10/press20191011-01-autac.html

    • Related Report
      2019 Annual Research Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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