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RFFL による形質膜タンパク質品質管理作動機構の解明と CF 創薬への応用

Publicly Offered Research

Project AreaNew frontier for ubiquitin biology driven by chemo-technologies
Project/Area Number 19H05300
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Complex systems
Research InstitutionKwansei Gakuin University

Principal Investigator

沖米田 司  関西学院大学, 理工学部, 教授 (90398248)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥8,060,000 (Direct Cost: ¥6,200,000、Indirect Cost: ¥1,860,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2019: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Keywordsユビキチンリガーゼ / RFFL / 形質膜タンパク質品質管理機構 / 嚢胞性線維症
Outline of Research at the Start

本研究では,CFTR-RFFL 及び UbcH5c-RFFL PPI 機構を明らかにし,本 PPI を人工ペプチド等で人為的に制御する手法を確立する.次に,CFTR-RFFL 及び UbcH5c-RFFL PPI 阻害ペプチドが CF の革新的根本治療薬 CFTR スタビライザーとして,CF 治療効果を有するか否かを明らかにする.さらに,形質膜分解シグナルとなる異常CFTR のユビキチンコードを同定し,RFFL KO 細胞インターラクトーム解析により,CFTR エンドサイトーシス及びリソソーム分解を制御するユビキチンデコーダー分子を明らかにする.

Outline of Annual Research Achievements

1. RFFL の基質認識領域の同定:NMR 法の結果,RFFL N 末領域が構造異常タンパク質を認識することを見出した.今後,認識領域の構造解析を進める.
2. RFFL リガンドの有効性解析:ケミカルアレイスクリーニングにより同定した RFFL リガンドが in vitro において,RFFL-CFTR NBD1 直接相互作用を阻害することを明らかにした.培養細胞モデルにおいて,RFFL リガンドが CFTR 変異体の形質膜発現および安定性を増加させることを明らかにした.
3. CF-HBE モデルにおける RFFL 阻害剤の評価:CF-HBE モデルにおける CFTR 変異体のイオンチャネル活性を短絡電流測定法で評価した結果,RFFL 阻害剤は CF 治療剤の有効性を増強する傾向が観察された.従って,RFFL 阻害剤が CF 治療に有効である可能性が示唆された.
4. CFTR 関連 E3 リガーゼのリガンド同定:CFTR 関連 E3 リガーゼである RNF5, RNF185 のリガンド化合物をケミカルアレイスクリーニングにより同定した.SPR 解析および DSF thermal shift assay により,これらの化合物が RNF5, RNF185 に直接結合することを明らかにした.培養細胞モデルでの評価の結果,これらの化合物は CFTR 変異体の細胞内安定性を増加させた.従って,これらの化合物は RNF5, RNF185 を介した CFTR 変異体のユビキチン化を阻害すると考えられた.

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

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。

Report

(2 results)
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2020 2019 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 6 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] CFTR protein quality control mechanism and its modulation for therapeutic approaches2020

    • Author(s)
      福田 亮介、沖米田 司
    • Journal Title

      生化学

      Volume: 92 Issue: 2 Pages: 179-188

    • DOI

      10.14952/SEIKAGAKU.2020.920179

    • NAID

      40022245229

    • ISSN
      0037-1017
    • Year and Date
      2020-04-25
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Journal Article] Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator (CFTR) Ubiquitylation as a Novel Pharmaceutical Target for Cystic Fibrosis2020

    • Author(s)
      Fukuda Ryosuke、Okiyoneda Tsukasa
    • Journal Title

      Pharmaceuticals

      Volume: 13 Issue: 4 Pages: 75-75

    • DOI

      10.3390/ph13040075

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 嚢胞性線維症のユビキチン創薬2020

    • Author(s)
      沖米田 司
    • Journal Title

      Farumashia

      Volume: 56 Issue: 1 Pages: 31-35

    • DOI

      10.14894/faruawpsj.56.1_31

    • NAID

      130007779034

    • ISSN
      0014-8601, 2189-7026
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Journal Article] ELISA Based Protein Ubiquitylation Measurement2019

    • Author(s)
      Kamada Yuka、Fukuda Ryosuke、Okiyoneda Tsukasa
    • Journal Title

      BIO-PROTOCOL

      Volume: 9 Issue: 22

    • DOI

      10.21769/bioprotoc.3430

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 嚢胞性線維症における上皮細胞の水の輸送障害を理解する2019

    • Author(s)
      福田亮介, 沖米田司
    • Journal Title

      消化器病学サイエンス

      Volume: 3 Pages: 82-86

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 塩素イオンチャネル CFTR 変異体の小胞体関連分解における HECT 型ユビキチンリガーゼの機能解析2020

    • Author(s)
      鎌田優香、中島千雅子、福田亮介、沖米田司
    • Organizer
      2020年度生理研研究会『 上皮膜輸送の多様性・調和機構を基盤とする異分野融合研究の創出』
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] CFTR ユビキチン化を標的とした嚢胞性線維症の治療薬開発2020

    • Author(s)
      沖米田司
    • Organizer
      第 93 回日本生化学会大会シンポジウム ケモテクノロジーが拓くユビキチン ニューフロンティア
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] CFTR ユビキチン化機構を標的とした嚢胞性線維症の治療戦略2020

    • Author(s)
      沖米田司
    • Organizer
      第41回日本臨床薬理学会学術総会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] CFTR protein quality control mechanism and its application to CF drug discovery2020

    • Author(s)
      Tsukasa Okiyoneda
    • Organizer
      日本薬学会140年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] New insights in peripheral quality control of CFTR2019

    • Author(s)
      Tsukasa Okiyoneda
    • Organizer
      2st European Cystic Fibrosis Conference
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 嚢胞性線維症治療薬開発を目指した RFFL ユビキチンリガーゼ PPI 阻害剤の探索2019

    • Author(s)
      沖米田司、酒井了平、宗岡聡、永平亜佐子、冨森嘉晃、東桃子、宇仁田伸、小野裕司、福田亮介
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会第14回年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ミスフォールディングが誘発する嚢胞性線維症の理解2019

    • Author(s)
      沖米田司
    • Organizer
      第 92 回日本生化学大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] CFTR 品質管理機構と嚢胞性線維症創薬への応用2019

    • Author(s)
      沖米田司
    • Organizer
      第14回日本臨床ストレス応答学会大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Remarks] 沖米田研究室

    • URL

      https://sci-tech.ksc.kwansei.ac.jp/~okiyoneda/okilab.html

    • Related Report
      2020 Annual Research Report 2019 Annual Research Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2022-12-28  

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