2022 Fiscal Year Annual Research Report
Chemical protein knockdown technology and cell regulation
| Project Area | New frontier for ubiquitin biology driven by chemo-technologies |
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| Project/Area Number |
18H05502
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
内藤 幹彦 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 特任教授 (00198011)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 拓水 東京医科大学, 医学部, 客員准教授 (30533179)
石川 稔 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (70526839)
出水 庸介 国立医薬品食品衛生研究所, 有機化学部, 部長 (90389180)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| Keywords | ユビキチン / タンパク質分解 / アプタマーPROTAC / 固相合成 / サリドマイド / CRBN |
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| Outline of Annual Research Achievements |
新規PROTAC/SNIPERの開発では、発がん性の変異タンパク質BRAF(V600E)、FLT3-ITDを分解するPROTACを開発し、これらの変異タンパク質を発現するがん細胞に対して選択的な増殖阻害活性を示すことを明らかにした。またBRD4を分解するdBET1のリンカー部分を改変し、dBET1より分解活性が約10倍強いPROTACを創製した。E3ユビキチンリガーゼとそのリガンドの構造解析を参考に、濃度依存的に分解活性を示すSNIPER創製を目指してE3リガンドの構造展開を行い、所望のプロファイルに近付いたリガンドを得ることができた。さらにケミカルプロテインノックダウン技術の適応範囲拡大を目指し、リガンドに核酸アプタマーを利用することで転写因子の分解を可能にするアプタマー型PROTACの開発に成功した。また、種々のE3リガンド、リンカー構造を含有するPROTACの簡便・迅速合成法の開発に成功した。
PROTACによる標的タンパク質の分解はプロテアソームを必要とするが、プロテアソームが局在しない小器官に局在するプロテアーゼと標的タンパク質を物理的に近接させるキメラ分子が、その小器官で標的タンパク質を分解することを見出した。
サリドマイド研究では、前年度までの研究で明らかにした血管新生阻害関連CRBNネオ基質X1, X2の下流で機能する因子を探索し、重要な下流因子FABP4を見出すことに成功した。また前年度までにX1のCRBN非結合型変異体を発現する血管内皮細胞がサリドマイド耐性を獲得していることを発見したが、X2のCRBN非結合型でも同様に耐性が獲得されることが判明した。以上よりサリドマイド血管新生阻害機構の概要を明らかにすることが出来た。
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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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