Development of analysis technology for chemical signal based on proteomics

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project Area: Frontier research of chemical communications
• Project/Area Number: 17H06412
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: Osada Hiroyuki 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, ユニットリーダー (80160836)
• Project Period (FY): 2017-06-30 – 2022-03-31
• Keywords: プロテオミクス / 生理活性物質 / 標的同定

Outline of Final Research Achievements

To improve the drug target analysis system, ChemProteoBase, we obtained proteomic data of HeLa cells treated with a variety of well-known inhibitors to expand the database and developed new tools on the ChemProteoBase system for biological pathway analysis and keyword analysis. We also developed a new direct drug target identification method, 2DE-CETSA, which combines 2D electrophoresis and cellular thermal shift assay, utilizing the ChemProteoBase system and the database. Screening of bioactive ligands targeting cancer cell metabolism was performed, and NPD10084 was found to be targeted to PKM2. In addition, we found other novel compounds affecting cancer metabolisms and identified their targets. Furthermore, a number of novel biological active compounds from natural products were identified.

Free Research Field

ケミカルバイオロジー

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

有用な生物活性リガンドが利用されるためには、その標的分子が明らかであることが必要である。これらには表現型スクリーニングで得られた化合物も多く、酵素阻害剤などのように目的とする分子が想定された化合物とは異なり、標的分子を同定することは必ずしも容易ではない。薬剤標的を直接法（2DE-CETSA）と間接法（ChemProteoBase）の双方を用いてプロテオームワイドに解析できる独自のケモプロテオミクス基盤は、生物活性リガンドの標的同定を加速させるとともに、本プロジェクトで見出された新規生物活性物質は、今後バイオプローブや医薬品等の開発に貢献することが期待される。