Elucidation of Arf6 signaling mechanism to generate novel anticancer drugs

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K19014
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 片桐 尚宏 筑波大学, 医学医療系, 助教 (70755686)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: ARF6 / 抗がんペプチド

Outline of Annual Research Achievements

平成29年度は、平成28年度にファージディスプレイにより同定したARF6抑制ペプチドが、他のARFファミリータンパク質の機能を抑制しないかをin vitroの系において評価した。
ARFファミリーはARF1-6までの6種のアイソフォーム（ヒトでは5種）が存在しており、アミノ酸配列の相同性からクラス I（ARF1-3）、クラス II（ARF4、5）、クラス III（ARF6）の 3 つのクラスに分類されている。その中でも腫瘍血管新生と癌細胞の浸潤・転移の両方に関与することが報告されているARF6のみを特異的に抑制するペプチドを作製することで、副作用の少ない新規抗がんペプチドの作製を目的とした。
前年度確立した、in vitroでのARF6活性評価系である蛍光ヌクレオチド交換アッセイを用いて、同定したARF6抑制ペプチドがクラスIのARF1およびクラスIIのARF5を抑制しないかを評価した。その結果、同定したARF6抑制ペプチドは、グアニンヌクレオチド交換因子（GEF)による、ARF1およびARF5の活性化を抑制しないことが示唆された。
さらに同定したペプチドの細胞内での機能を評価するために、細胞膜透過性を向上を目的として、39アミノ酸からなるARF6抑制ペプチドのN末ヘリックス領域の6つのアミノ酸をアルギニンに置換し、有機合成により作製した。また同定したペプチドはシステイン同士のジスルフィド結合により環状構造を形成していたが、ジスルフィド結合は還元条件に弱く、細胞内・生体内での安定性に不安がある。そこで現在、研究協力者の大阪府立大学藤井郁夫教授とペプチド両端を、安定なチオエーテル結合により環状化し、細胞内およびマウス生体内でのペプチド機能の評価を行う準備を行っている。