| Project/Area Number |
19J14451
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 27040:Biofunction and bioprocess engineering-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
妹尾 暁暢 東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
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| Keywords | P-カドヘリン / 細胞接着 / 蛋白質間相互作用 / 低分子阻害剤 / カドヘリン / 速度論 |
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| Outline of Research at the Start |
P-カドヘリンは細胞外で二量体化することで細胞接着機能を発揮する蛋白質である。その二量体化と癌の増殖・浸潤に深い相関があることが知られていることから、二量体化阻害分子は新規分子標的薬としての応用が期待される。本研究ではこうした薬剤開発を指向し、P-カドヘリンの二量体化を阻害する低分子化合物を創出する。構造生物学に基づく化合物の設計・合成、物理化学的手法および細胞アッセイによる実際の活性の確認をサイクル化し、目的の化合物の骨格を洗練していく。その過程で低分子化合物が蛋白質という生体高分子を制御するメカニズムを解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では癌の浸潤を抑制する低分子薬剤の開発を指向して、P-カドヘリンのホモ二量体形成を阻害する低分子化合物の創成を目的に研究を実施した。今年度は前年度に得られた知見を踏まえ、化合物の細胞接着阻害機構のさらなる精密解析および、包括的なリガンド探索を実施した。まず、阻害機構のさらなる精密解析について記述する。前年度までに取得したリガンド結合型Xダイマー(接着過程の中間体)の結晶構造を始状態とする分子動力学(MD)シミュレーションを実施した。当該構造見られたような、ホットスポットとなる水素結合が切れたアンサンブルはアポXダイマーのMD中でも同様に観察された。このことは、リガンド結合型Xダイマーは本質的にXダイマーが取りうるアンサンブルの一つであること、また、リガンドによるXダイマーの形成阻害作用はモノマーからXダイマーを形成する過程の準安定構造を安定化することで、Xダイマー形成速度を遅くする効果であることが示唆された。次にリガンド探索について記述する。前述したXダイマーが本質的に持つ準安定構造をさらに安定化させるリガンド、すなわちあるアンサンブルのPPI安定化剤が取得できれば細胞接着に対する高い阻害効果を示すことが期待された。それゆえ、リガンド結合型Xダイマーからリガンドを除いた構造を用いて、当該ポケットに対するドッキングスクリーニングを実施した。その結果、親和性・細胞凝集の阻害活性双方でこれまでより1オーダー低い濃度域を示す化合物を得た。当該化合物の阻害機構を詳細に解析していくことで、低分子リガンドによるPPIのアンサンブル制御とPPI阻害の関係性をさらに詳しく記述できる可能性を秘めていると考えられる。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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