2019 Fiscal Year Annual Research Report
プロテオミクスをベースにした化学シグナル解析技術開発
| Project Area | Frontier research of chemical communications |
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| Project/Area Number |
17H06412
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
長田 裕之 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, グループディレクター (80160836)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2022-03-31
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| Keywords | プロテオミクス / 生理活性物質 / 標的同定 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ChemProteoBaseの拡充化・高度化、並びに、改変CETSAの開発：昨年度に引き続きChemProteoBaseのデータベース拡充を行った。改変CETSA（2DE-CETSA）の開発については、コントロールとしてHSP90阻害剤ゲルダナマイシンを用いて検討したところ、標的タンパク質として知られているHSP90並びにGRP98が検出された。さらに、大腸がん株化細胞の増殖阻害を指標としたスクリーニングで見出された化合物 NPD10084について解析したところ、標的タンパク質としてピルビン酸キナーゼM2（PKM2）が同定され、本解析法が化合物の標的分子網羅的解析法として有効であることが示された。また、がん関連線維芽細胞（CAF）の遊走を阻害する化合物の探索から得られたNPD8733について、光親和型固定化法を用いた化合物ビーズによる結合タンパク質の解析を行った結果、valosin-containing protein (VCP)/p97が同定され、NPD8733がVCPを介してCAFの遊走を阻害することが示唆された。
有用生物活性リガンドの開発：2DE-CETSA で標的がPKM2であると同定された化合物NPD10084はPKM2のピルビン酸キナーゼ活性は阻害しなかったが、PKM2とβ-cateninあるいはSTAT3の結合を阻害することによって、増殖シグナルの下流にあるc-Myc、Cyclin D1の発現やリン酸化を阻害することによって、がんの増殖を阻害することが示唆された。
2DE-CETSAの構築ならびにNPD10084の解析はCell Chem Biol （Nagasawa I, 27: 186-196, 2020）に、NPD8733の解析についてはJ Biol Chem （Suvarna K, 294:2988-2996, 2019）に掲載された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
作用標的の明らかな既知物質を用いたChemProteoBaseのデータベースの拡張やシステムの開発は順調に進んでおり、様々な標的に対応する可能性を高めている。これらの解析系を用いて生理活性物質を解析することによって、共同研究を含む幾つかの成果に結びついた(Li J, J Cell Mol Med, 23:6283-6294, 2019, Suvarna K, J Biol Chem, 294:2988-2996, 2019)。また、この時点で2-D DIGEを利用した新しい解析系2DE-CETSAの構築ができたことは、予想以上に計画が進んでいることを示している。さらに、解析系の最適化を進め、今までのChemProteoBaseと組み合わせることによって、より多様な標的に対応した解析が可能となることが期待される。
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| Strategy for Future Research Activity |
１）引き続きChemProteoBaseの拡張のための既知化合物の解析を行うほか、スポットの同定情報を考慮した解析法を改良することによって、迅速でより情報量の多い結果を返すシステムの構築を行う。
２）構築された2DE-CETSAの解析系については、さらに良い解析系にしていくために系の最適化を行なっていく。新規化合物の解析に応用することによって、化合物の標的タンパク質を明らかにすることを通して、解析系の有用性を示す。
３）有用生物活性リガンドの開発のために、化合物アレイによる標的ベース探索・細胞表現型に基づくセルベース探索を行い、そこで得られた化合物について、ChemProteoBase解析や2DE-CETSAの解析系を適用し、解析系の有用性を示すほか、新規化合物の標的を解析する。領域内の、慶応大学・榊原教授、理研・Dr. Boone、順天堂大学・井本教授らと共同研究を進めているが、さらに、プロジェクト内の新規化合物の解析を行うことによって、プロジェクトに貢献する。
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[Journal Article] Biosynthetic gene cluster identification and biological activity of lucilactaene from Fusarium sp. RK97-94.2020
Author(s)
Kato S, Motoyama T, Futamura Y, Uramoto M, Nogawa T, Hayashi T, Hirota H, Tanaka A, Takahashi-Ando N, Kamakura T, Osada H.
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Journal Title
Biosci Biotechnol Biochem
Volume: 84
Pages: 1303-1307
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Alteration of tooth movement by reveromycin A in osteoprotegerin-deficient mice.2020
Author(s)
Minamoto C, Miyazawa K, Tabuchi M, Hirano M, Mizuno M, Yoshizako M, Torii Y, Asano Y, Sato T, Kawatani M, Osada H, Maeda H, Goto S.
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Journal Title
Am J Orthod Dentofacial Orthop
Volume: 157
Pages: 680-689
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] An integrated screening system for the selection of exemplary substrates for natural and engineered cytochrome P450s.2019
Author(s)
Kanoh N, Kawamata-Asano A, Suzuki K, Takahashi Y, Miyazawa T, Nakamura T, Moriya T, Hirano H, Osada H, Iwabuchi Y, Takahashi S.
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Journal Title
Sci Rep
Volume: 9
Pages: 18023
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] 2-Sulfonylpyrimidines target the kinesin HSET via cysteine alkylation.2019
Author(s)
Forster T, Shang E, Shimizu K, Sanada E, Scholermann B, Huebecker B, Hahne G, Lopez-Alberca MP, Janning P, Watanabe N, Sievers S, Giordanetto F, Shimizu T, Ziegler S, Osada H, Waldmann H.
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Journal Title
Eur J Org Chem
Volume: 2019
Pages: 5486-5496
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Mechanism of action of prethioviridamide, an anticancer ribosomally synthesized and post-translationally modified peptide with a polythioamide structure.2019
Author(s)
Takase S, Kurokawa R, Kondoh Y, Honda K, Suzuki T, Kawahara T, Ikeda H, Dohmae N, Osada H, Shin-Ya K, Kushiro T, Yoshida M, Matsumoto K.
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Journal Title
ACS Chem Biol
Volume: 14
Pages: 1819-1828
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Identification of a chemical modulator of EZH2-mediated silencing by cell-based high-throughput screening assay.2019
Author(s)
Murashima A, Shinjo K, Katsushima K, Onuki T, Kondoh Y, Osada H, Kagaya N, Shinya K, Kimura H, Yoshida M, Murakami S, Kondo Y.
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Journal Title
J Biochem
Volume: 166
Pages: 41-50
DOI
Peer Reviewed
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[Book] 医薬品開発におけるオミクス解析技術 ～ゲノム・トランスクリプトーム・プロテオーム・メタボローム～2020
Author(s)
鎌田 真由美, 奥野 恭史, 山田 弘, 森田 英利, 田丸 浩, 伊藤 昌可, 林崎 良英, 飯塚 朋代, 小林 巧, 池尾 一穂, 中岡 慎治, 松田 史生, 室井 誠, 小川 直子, 長田 裕之, 三浦 信明, 杉本 昌弘, 中山 泰宗, 三枝 淳, 松本 光晴, 久保田 浩行, 金井 弥栄, 津田 昇, 鈴木 孝昌
Total Pages
181
Publisher
情報機構
ISBN
978-4-86502-184-4
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