Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
本研究では，嚢胞性線維症(CF)原因タンパク質 CFTR 変異体の分解を促進するユビキチンリガーゼ RFFL, RNF5, RNF185リガンド化合物から特異的阻害剤を同定し，CF患者気道上皮初代培養細胞における有効性評価からCF治療剤の開発を進める．また，網羅的スクリーニングにより同定した CFTR 関連 DUB 相互作用を化合物等で制御し，タンパク質品質管理における E3-DUB 複合体の機能解明と共に，DUBを標的とした新規CF治療法を開発する．
申請者は嚢胞性線維症（CF）原因タンパク質 CFTR delF508 変異体の形質膜分解を促進するユビキチンリガーゼ（E3）RFFL がCF の新規治療標的分子であること（Dev Cell 2018），先行研究で同定したRFFL リガンドがRFFL-CFTR 相互作用（PPI）と delF508-CFTR 形質膜分解を阻害することを発見した．また，CFTR 小胞体関連分解（ERAD）に関与するE3 リガーゼ RNF5, RNF185 ダブルノックダウン（KD）が delF508-CFTR 小胞体関連分解を劇的に阻害し，CF 治療剤の有効性を増強すること，RNF5 及びRNF185 に結合するリガンド化合物を発見した．そこで本研究では，RFFL, RNF5, RNF185 リガンド化合物の作用機序の解明および CF 患者気道上皮細胞等における有効性評価を行なった．CF 患者気道上皮初代培養細胞を用いた短絡電流法解析の結果，RFFL PPI 阻害剤は CF 治療剤により改善された delF508-CFTR チャネル機能をわずかに増強した．従って，本阻害剤は CF 治療薬の増強剤として有望である可能性が示唆された．同定した RNF5/185 リガンドは哺乳類培養細胞において，delF508-CFTR のユビキチン化およびERADを阻害した．本作用は RNF5/185 ノックアウト細胞では減弱したことから，細胞内で選択的に RNF5/185 機能を阻害する結果，ERADを阻害すると考えられた．種々 in vitro 解析結果，RNF5/185 リガンドはE3 リガーゼ活性は阻害せず，基質との相互作用を阻害する可能性が示唆されたが，今後，さらなる作用機序解析が必要である．さらに，同定したRNF5/185 リガンドは CFBE 気道上皮細胞モデルにおいて，CF 治療剤により改善された delF508-CFTR チャネル機能を増強した．以上の結果より，同定した RFFL, RNF5/185 リガンドは delF508-CFTR ユビキチン化を抑制する CFTR 安定化剤として機能し，CF 治療薬の増強剤のシード化合物になる可能性が期待された．
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
All 2023 2022 2021 Other
All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results, Open Access: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results, Invited: 1 results) Remarks (2 results)
Biochemical Society Transactions
Volume: 51 Issue: 3 Pages: 1297-1306
10.1042/bst20221468
Frontiers in Molecular Biosciences
Volume: 9
10.3389/fmolb.2022.840649
https://okilabkgu.wixsite.com/okilab2013
https://sci-tech.ksc.kwansei.ac.jp/~okiyoneda/okilab.html
