Development of proteostasis modulators targeting the co-chaperon E3 ligase STUB1
Publicly Offered Research
| Project Area | New frontier for ubiquitin biology driven by chemo-technologies |
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| Project/Area Number |
21H00274
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Complex systems
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
合山 進 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (80431849)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
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| Keywords | タンパク質間相互作用 / 熱ショックタンパク質 / ユビキチン / Alphascreen / Split-TurboID / Split-GFP / STUB1 / プロテオスタシス / ユビキチンリガーゼ |
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| Outline of Research at the Start |
細胞内におけるタンパク質の恒常性(プロテオスタシス)は、タンパク質の合成、フォールディング、分解のバランスによって保たれています。プロテオスタシスは、タンパク質の折り畳みを介助する分子シャペロンとして働く熱ショックタンパク質や、折り畳みに失敗したタンパク質をユビキチン化して分解するE3リガーゼSTUB1などの働きによって維持されています。本研究では、このシャペロン介在型E3リガーゼSTUB1を軸とした新しいプロテオスタシス調節薬を開発します。
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞内におけるタンパク質の恒常性(プロテオスタシス)は、タンパク質の合成、フォールディング、分解のバランスによって保たれている。プロテオスタシスは、タンパク質の折り畳みを介助する分子シャペロンとして働く熱ショックタンパク質や、折り畳みに失敗したタンパク質をユビキチン化して分解するE3リガーゼSTUB1などの働きによって維持されている。本研究では、STUB1と熱ショックタンパク質との関係を詳細に解析し、STUB1によるユビキチン化誘導にはHSP70との協調が必須であるのに対し、HSP90は寧ろ抑制的に働くことを見出した。また、STUB1-HSP70/HSP90複合体の近接分子を探索するための実験系としてSplit-TurboIDシステムを開発した。TurboIDは周囲の分子をビオチン化する機能を持つ酵素であり、私達の開発したシステムでは、STUB1とHSP70もしくはHSP90が結合すると分割されていたTurboIDが再生して、周囲の分子をビオチン化する。このSplit-TurboIDシステムとLC/MS解析を組み合わせ、STUB1/HSP70およびSTUB1/HSP90複合体のインタラクトーム解析を行い、両複合体の近接分子を網羅的に同定した。さらに、STUB1-HSP70, STUB1-HSP90結合を検出する手法としてコムギ無細胞AlphaScreen及びNanoBiTシステムを確立した。これらの実験系と東大創薬機構の化合物を活用して化合物スクリーニングを行い、STUB1と熱ショックタンパク質の結合を阻害・増強する作用を持つ複数の化合物を同定した。これらは、STUB1の機能を変化させて細胞内のプロテオスタシス調節薬として働く可能性があり、今後検証を進めていく。
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| Research Progress Status |
令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(12 results)
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[Journal Article] The E3 ligase DTX2 inhibits RUNX1 function by binding its C-terminus and prevents the growth of RUNX1-dependent leukemia cells.2023
Author(s)
Taishi Yonezawa, Hirotaka Takahashi, Yangying Hao, Chie Furukawa, Akiho Tsuchiya, Wenyu Zhang, Tsuyoshi Fukushima, Tomofusa Fukuyama, Tatsuya Sawasaki, Toshio Kitamura, Susumu Goyama
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Journal Title
FEBS Journal
Volume: in press
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[Presentation] Decitabine induces excessive DNA-DNMT1 crosslinks and perturbs faithful mitosis of myeloid tumors2022
Author(s)
Tomohiro Yabushita, Shuhei Asada, Keita Yamamoto, Naru Sato, Yutaka Enomoto, Yosuke Tanaka, Tomofusa Fukuyama, Atsuya Nishiyama, Makoto Nakanishi, Toshio Kitamura, Susumu Goyama
Organizer
第84回日本血液学会学術集会
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[Presentation] Mitotic Perturbation Is a Key Mechanism of Action of Decitabine in Myeloid Tumor Treatment2022
Author(s)
Tomohiro Yabushita, Takumi Chinen, Atsuya Nishiyama, Shuhei Asada, Keita Yamamoto, Naru Sato, Yutaka Enomoto, Yosuke Tanaka,Keiko Katoh, Kaori Saitoh, Takamasa Ishikawa, Hitoshi Sato, Tomoyoshi Soga, Yasuhito Nannya, Makoto Nakanishi, Daiju Kitagawa,Toshio Kitamura, Susumu Goyama
Organizer
64th American Society of Hematology (ASH) Annual Meeting and Exposition
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