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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Development of platform for cancer epigenetic therapy by region-specific inhibition of epigenomic alteration

Research Project

Project/Area Number 16K15608
Research InstitutionChiba University

Principal Investigator

金田 篤志  千葉大学, 大学院医学研究院, 教授 (10313024)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Keywordsエピゲノム
Outline of Annual Research Achievements

DNAメチル化やヒストン修飾等のエピゲノム情報は発生分化や細胞リプログラム等、細胞の運命を決定する鍵となり、その異常は癌を始めとする様々な疾患の原因となる。それゆえエピゲノム修飾を標的とした機能性分子による治療法の開発が求められているが、従来の機能性分子単剤では作用領域がゲノム全体に及ぶため、阻害効果が過多となる弊害がある。本研究では、この問題点を解決する手段としてDNA配列認識能を有するピロール-イミダゾール(PI)ポリアミドを融合させ、機能性分子の作用領域を局所化させる技術開発を行う。
ヒストン脱メチル化酵素(HDM)に対する阻害剤として、H3K4に対する脱メチル化を阻害しヒストン活性化マークを保つ化合物を用いた。PIPとの縮合反応ができるよう、H28年度までにいくつかの誘導体を作成し、カルボキシル基を導入した誘導体が条件を満たすことを確認、4塩基対認識型PIポリアミドに2分子のベータアラニンをはさんだ阻害薬誘導体分子プロトタイプを作成していた。H29年度は、このプロトタイプ融合分子を、癌細胞株に投与してin celluloのエピゲノム阻害効果を検証した。ヒストン修飾に対するChIP-seq解析、および遺伝子発現に対するRNA-seq解析を行うと、親分子であるLSD1阻害薬を投与した場合と比較して、融合分子を投与した場合では活性化されるゲノム領域および遺伝子は標的が異なった。活性化されたゲノム領域の配列に注目すると、融合分子中のPIポリアミドおよびベータアラニンが認識すると考えられる塩基配列が豊富に含まれていた。その認識塩基配列での特異的な結合も、オリゴDNAを用いたゲルシフトアッセイで確認した。すなわち、ヒストン修飾阻害剤を、塩基配列特異的に誘導し領域特異的にヒストン修飾を改変することが可能であることを順調に証明した。これらをまとめた論文はリバイズし再投稿中である。

  • Research Products

    (9 results)

All 2018 2017 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Synthesis of pyrrole-imidazole polyamide oligomers based on a copper-catalyzed cross-coupling strategy.2017

    • Author(s)
      Shiga N, Takayanagi S, Muramoto R, Murakami T, Qin R, Suzuki Y, Shinohara K, Kaneda A, Nemoto T.
    • Journal Title

      Bioorg Med Chem Lett

      Volume: 27 Pages: 2197-2200

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.bmcl.2017.03.052

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ゲノム領域選択的なエピゲノム制御アプローチ2017

    • Author(s)
      篠原憲一、金田篤志
    • Journal Title

      Medical Science Digest

      Volume: 43 Pages: 72-75

  • [Presentation] Cancer epigenetics as a target of diagnosis and treatment.2018

    • Author(s)
      Kaneda A.
    • Organizer
      JSMO / ASCO Young Oncologist Workshop 2018.
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 胃癌で誘導されるエピゲノム異常と小分子を用いた領域特異的エピゲノム制御.2017

    • Author(s)
      金田篤志.
    • Organizer
      千里ライフサイエンスセミナーL1がんシリーズ第6回「エピゲノム情報に基づくがんの制御」
    • Invited
  • [Presentation] Cancer epigenome and its application to diagnosis and therapy2017

    • Author(s)
      金田篤志
    • Organizer
      第76回日本癌学会総会
    • Invited
  • [Presentation] Epigenomic alterations contributing to gastrointestinal carcinogenesis and development of small molecules to modify epigenome in region-specific manner2017

    • Author(s)
      金田篤志
    • Organizer
      第40回日本分子生物学会・第90回日本生化学会大会(ConBio2017)
    • Invited
  • [Presentation] Region specific alteration of histone modification using LSD1 inhibitor conjugated with Pyrrole Imidazole Polyamide.2017

    • Author(s)
      Kokiladevi Alagarswamy, Ken-ichi Shinohara, Atsushi Okabe, Masaki Fukuyo, Natsumi Yoda, Hiroki Nagase, Takayoshi Suzuki, Tetsuhiro Nemoto, Atsushi Kaneda.
    • Organizer
      76th Annual Meeting of the Japanese Cancer Association,
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] DNA配列を認識する小分子による選択的 DNAメチル化阻害.2017

    • Author(s)
      篠原憲一、依田夏美、福世真樹、喜多和子、根本哲宏、金田篤志.
    • Organizer
      2017年度生命科学系学会合同年次大会、
  • [Remarks] 分子腫瘍学HP - 千葉大学大学院医学研究院・医学部

    • URL

      http://www.m.chiba-u.ac.jp/class/moloncol/

URL: 

Published: 2018-12-17  

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