2017 Fiscal Year Annual Research Report
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16H05090
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| Research Institution | National Institute of Health Sciences |
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Principal Investigator |
内藤 幹彦 国立医薬品食品衛生研究所, 遺伝子医薬部, 部長 (00198011)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
服部 隆行 国立医薬品食品衛生研究所, 遺伝子医薬部, 主任研究官 (50377751)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ユビキチン / プロテアソーム / タンパク質分解 / プロテインノックダウン / Hisタグ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は標的タンパク質を人為的にユビキチン化してプロテアソーム分解を誘導する各種のSNIPER化合物を開発してきたが、新規標的タンパク質を分解するSNIPER化合物を開発するためにはその標的タンパク質に結合するリガンドが必要である。しかし適当な結合リガンドが無いためにSNIPERを開発できない標的タンパク質も多い。そこでHisタグを付加した標的タンパク質を細胞に発現させ、Hisタグを認識するSNIPERで標的タンパク質をユビキチン化する実験系の開発を行った。まずHisタグと結合するNi-NTAをIAP antagonist（MV1）と繋いだSNIPER(His)を合成したが、分子全体の親水性が高くほとんど細胞内に取り込まれない事が明らかになった。そこでSNIPER(His)の細胞への透過性を高くするために、細胞膜透過性ペプチド（CPP）をSNIPER(His)に付加した化合物を各種合成し、そのHisタグ標的タンパク質分解誘導活性を調べた。その結果、R９及びTatペプチドを付加したSNIPER(His)はいずれも細胞内透過性が高まり、Hisタグ標的タンパク質を分解する活性を示した。また別の方法として、His-CPPペプチドを利用してSNIPER(His)を細胞内に取り込ませる方法を検討した。細胞の外でSNIPER(His)とHis-CPPの複合体を形成させて細胞内に取り込ませた後、細胞内でHis-CPPと乖離したSNIPER(His)に改変型HisタグであるCH6タグ標識タンパク質が結合してユビキチン化と分解を誘導するメカニズムである。CH6タグ標的タンパク質への結合を強固にするために、SNIPER(His)にマレイミド基を導入して共有結合する様に改変した。その結果、His-CPPペプチドを利用した実験系でもSNIPER(His)によってCH6タグ標的タンパク質の分解を誘導できることが明らかになった。これらの結果から、SNIPER(His)で細胞内のHisタグ（又はCH6タグ）標的タンパク質を分解する実験系を樹立する事ができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
標的タンパク質を包括的にユビキチン化する実験系として、Hisタグ標識タンパク質を細胞内に発現させ、SNIPER(His)を利用してユビキチン化を誘導する実験系を樹立する事ができた。この実験系を利用して各種標的タンパク質をユビキチン化することによって、標的タンパク質と細胞応答にどのような変化が見られるかを網羅的に解析する事ができるようになった。
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| Strategy for Future Research Activity |
標的タンパク質にHisタグ等を付加して細胞に発現させ、タグを認識するSNIPERでユビキチン化を誘導することにより、標的タンパク質を細胞応答にどのような変化が現れるかを解析する。Hisタグの他にCRABPタグ等も検討する。標的タンパク質として、細胞質タンパク質だけでなく、細胞膜受容体タンパク質やミトコンドリアタンパク質等も順次検討する。
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Research Products
(20 results)
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[Presentation] Development of protein degradation inducers of oncogenic BCR-ABL protein by conjugation of ABL kinase inhibitors and IAP ligands2018
Author(s)
Norihito Shibata, Naoki Miyamoto, Katsunori Nagai, Kenichiro Shimokawa, Tomoya Sameshima, Nobumichi Ohoka, Takayuki Hattori, Yasuhiro Imaeda, Hiroshi Nara, Nobuo Cho, Mikihiko Naito
Organizer
日本薬学会第138年会
Invited
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[Presentation] In vivo protein knockdown by chimeric small-compound SNIPERs.2018
Author(s)
Nobumichi Ohoka, Yoko Morita, Katsunori Nagai, Kenichiro Shimokawa, Osamu Ujikawa, Ikuo Fujimori, Masahiro Ito, Youji Hayase, Keiichiro Okuhira, Norihito Shibata, Takayuki Hattori, Tomoya Samejima, Osamu Sano, Ryokichi Koyama, Yasuhiro Imaeda, Hiroshi Nara, Nobuo Cho, Mikihiko Naito
Organizer
日本薬学会第138年会
Invited
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