ＤＪ－１結合化合物による神経変性疾患根本的治療薬の開発

• Project/Area Number: 24650191
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Neurochemistry/Neuropharmacology
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 有賀 早苗 北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (90184283)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2014-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2013: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2012: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: 神経変性疾患 / 神経細胞死 / 酸化ストレス / 癌遺伝子 / 創薬

Research Abstract

DJ-1結合化合物の改変：現在までにリード化合物として得ているDJ-1結合化合物B, 化合物23の基本骨格を保持して側鎖部の改変を試みた。in silicoスクリーニングで用いた富士通バイオサーバーを用いてin silico改変し合成し、薬理活性について、ヒトドパミン神経細胞SH-SY5Y、DJ-1ノックアウトマウス由来神経細胞を用い、酸化ストレス付加時の細胞死抑制能をMTTアッセイ、レドックス関連遺伝子のマスター転写因子であるNrf2活性をルシフェラーゼを使ったレポーターアッセイで検討した。DJ-1特異的結合化合物はいずれもDJ-1の106位システインの過剰酸化を防ぎ、PTENを介したシグナル伝達経路におけるDJ-1制御作用を酸化ストレス下でも保持することで酸化ストレス応答遺伝子群のNrf転写制御系に作用することを見出した。また、酸化ストレスから神経細胞を保護する機能を持つタンパク質の一つであり、パーキンソン病患者では発現が報告されている小胞モノアミン輸送体2（VMAT2）とDJ-1が直接結合することを見出した（Ishikawa et al. BBRC, 2012）。VMAT2との結合がDJ-1酸化度依存的であるか、C106結合化合物の影響を含めて検討中である。
またDJ-1結合化合物の定量的アッセイ系として、スクリーニング用に、精製DJ-1を96穴プレートに敷き、14C標識化合物B反応後、対象化合物を添加して競合的に遊離する14C標識化合物Bを測定する系の構築を目指し、様々な条件を検討中である。

Research Products

• [Journal Article] Neuroprotective Function of DJ-1 against Parkinson's Disease (2013)
  • Author(s): Ariga H. Takahashi-Niki K, Kato I, Maita H, Niki T,, Iguchi-Ariga SM
  • Journal Title: SM Oxidative Medicine and Cellular Longevity Volume: 683920 Pages: 683920-683920
  • DOI: 10.1155/2013/683920
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Prefoldin protects neuronal cells from polyglutamine toxicity by preventing aggregation formation. (2013)
  • Author(s): Tashiro, E.
  • Journal Title: J. Biol. Chem. Volume: in press
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification of the recognition sequence and target proteins for DJ-1 protease (2013)
  • Author(s): Mitsugi, H.
  • Journal Title: FEBS Lett. Volume: in press
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] DJ-1 cooperates with PYCR1 in cell protection against oxidative stress. (2013)
  • Author(s): Yasuda, T.
  • Journal Title: Biochem. Biophys. Res. Commun. Volume: 436 Issue: 2 Pages: 289-294
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2013.05.095
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Oxidized DJ-1 inhibits p53 by sequestering p53 from promoters in a DNA-binding affinity-dependent manner. (2013)
  • Author(s): Kato, I.
  • Journal Title: Mol. Cell. Biol. Volume: 33 Issue: 2 Pages: 340-359
  • DOI: 10.1128/mcb.01350-12
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Monomer DJ-1 and its N-terminal sequence are necessary for mitochondrial localization of DJ-1 mutants. (2013)
  • Author(s): Maita, C.
  • Journal Title: PLoS ONE Volume: 8 Issue: 1 Pages: e54087-e54087
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0054087
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Stimulation of vesicular monoamine transporter 2 activity by DJ-1 in SH-SY5Y cells (2012)
  • Author(s): Ishikawa, S., Tanaka, Y., Takahashi-Niki, K., Niki, T., Ariga, H., Iguchi-Ariga, S. M. M.
  • Journal Title: Biochem. Biophys. Res. Commun Volume: 42 Issue: 4 Pages: 813-818
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2012.04.095
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Transcriptional activation of low-density lipoprotein receptor gene by DJ-1 and effect of DJ-1 on cholesterol homeostasis (2012)
  • Author(s): Yamaguchi, S., Yamane, T., Takahashi-Niki, K., Kato, I., Niki, T., Goldberg, M. S., Shen, J., Ishimoto, K., Doi, T., Iguchi-Ariga, S. M. M., Ariga, H.
  • Journal Title: PLoS ONE Volume: 7 Issue: 5 Pages: e38144-e38144
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0038144
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Rabring7 degrades c-Myc through complex formation with MM-1. (2012)
  • Author(s): Narita, R.
  • Journal Title: PLoS ONE Volume: 7 Issue: 7 Pages: e41891-e41891
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0041891
  • Peer Reviewed
• [Presentation] .DJ-1, a stress-sensor and selector switch of cell proliferation and apoptosis: (2013)
  • Author(s): Iguchi-Ariga, S.M.M.
  • Organizer: The US-Japan Connections Symposium for Women Leaders in Science, Technology, Engineering and Mathematics
  • Place of Presentation: Cosmos Club (USA)
  • Invited
• [Presentation] DJ-1 in cell transformation and neurodegenerative diseases. (2013)
  • Author(s): Iguchi-Ariga, S.M.M.
  • Organizer: 1st International Symposium on Protein Modifications in Pathogenic Dysregulation of Signaling
  • Place of Presentation: 東京大学医科学研究所（東京都）
  • Invited
• [Presentation] Function of DJ-1 and its therapeutic application to Parkinson’s disease. (2012)
  • Author(s): Ariga, H.
  • Organizer: The BRC International Conference 2012
  • Place of Presentation: ShineVille Luxurt Resort (Korea)
  • Invited
• [Presentation] パーキンソン病原因遺伝子産物DJ-1とスパイン形成制御因子
  • Author(s): 近藤珠代
  • Organizer: 第86回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県）
• [Presentation] パーキンソン病原因遺伝子産物DJ-1とスパイン形成制御因子Drebrinの相互作用の解析
  • Author(s): 近藤珠代
  • Organizer: 第35回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場（福岡県）
• [Presentation] DJ-1のPTEN、Nrf2を介した細胞死抑制に対するDJ-1結合化合物の効果
  • Author(s): 遠藤仁郎
  • Organizer: 第85回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場（福岡県）
• [Presentation] DJ-1とプロリン生合成酵素PYCR1の相互作用の解析
  • Author(s): 安田樹
  • Organizer: 第85回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場（福岡県）
• [Remarks] 北海道大学大学院農学研究院環境分子生物科学研究室
  • URL: http://www.agr.hokudai.ac.jp/emolb/index.html
• [Remarks] 北海道大学大学院生命科学院教員紹介・有賀早苗
  • URL: http://www.lfsci.hokudai.ac.jp/search/system/ariga.html
• [Remarks] 北海道大学大学院農学研究院環境分子生物科学研究室
  • URL: http://www.agr.hokudai.ac.jp/emolb/index.html