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Bivalent DNAアプタマーによるプロテインノックダウン法の開発

Publicly Offered Research

Project AreaNew frontier for ubiquitin biology driven by chemo-technologies
Project/Area Number 21H00286
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 InstitutionKeio University

Principal Investigator

前川 大志  慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 講師 (10771917)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Keywordsアプタマー / SPOP / CBF1 / タンパク質分解 / DNAアプタマー / 血管内皮細胞 / アルファスクリーン / タンパク質分解システム / プロテインノックダウン
Outline of Research at the Start

標的タンパク質を分解に導くプロテインノックダウンは、疾患関連タンパク質の特異的分解による新規治療法や、標的タンパク質の機能解析ツールとして期待されている。本研究では短期間、高効率で取得でき、標的タンパク質に高い結合能を有するリガンドとしてDNAアプタマーに注目し、DNAアプタマー同士を架橋したbivalent DNAアプタマーによる標的タンパク質のプロテインノックダウン法を確立する。

Outline of Annual Research Achievements

最終年度の2022年度においては、SPOPとCBF1を繋ぐbivalent DNAアプタマーによるSPOPとCBF1の近接活性を高める条件について検討した。合成したbivalent DNAアプタマーはSPOPまたは、CBF1の片方のタンパク質とは強力な結合シグナルを示したが、三者複合体の形成を示す強い結合シグナルは見られなかった。そこで、SPOPのリコンビナントタンパク質を合成し、先にSPOPとbivalent DNAアプタマーとを混合しておき、その後、当該複合体とCBF1との結合活性を評価した。その結果、SPOPと混合したことにより結合シグナルが著しく阻害された。以上より、立体障害が発生したことにより、今回合成したbivalent DNAアプタマーにはSPOPとCBF1を顕著に近接させる活性は存在しないことが示唆された。
そこで、SPOPアプタマーまたは、CBF1アプタマーに直接K48ユビキチンテトラマーを共有結合させたユビキチンアプタマーを有機化学的に合成し、細胞内に膜透過ペプチドを用いて導入し、SPOPまたは、CBF1のタンパク質レベルを検証した。その結果、SPOPアプタマー処理により、SPOPのバンドパターンに変化が見られた。今後は細胞内送達方法をさらに検討し、SPOPやCBF1を強制的に分解できるユビキチン化アプタマーの創生を目指す。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

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。

Report

(2 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (2 results)

All 2023 2021

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results)

  • [Journal Article] SPOP is essential for DNA replication licensing through maintaining translation of CDT1 and CDC6 in HaCaT cells2023

    • Author(s)
      Sanada Sayoko、Maekawa Masashi、Tate Sota、Nakaoka Hiroki、Fujisawa Yasuhiro、Sayama Koji、Higashiyama Shigeki
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 651 Pages: 30-38

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2023.02.012

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] CNKSR1 serves as a scaffold to activate an EGFR phosphatase via exclusive interaction with RhoB-GTP2021

    • Author(s)
      Nishiyama Kanako、Maekawa Masashi、Nakagita Tomoya、Nakayama Jun、Kiyoi Takeshi、Chosei Mami、Murakami Akari、Kamei Yoshiaki、Takeda Hiroyuki、Takada Yasutsugu、Higashiyama Shigeki
    • Journal Title

      Life Science Alliance

      Volume: 4 Issue: 9 Pages: e202101095-e202101095

    • DOI

      10.26508/lsa.202101095

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2023-12-25  

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