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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Elucidation of the molecular basis of IMiDs' action

Research Project

Project/Area Number 17H04213
Research InstitutionTokyo Medical University

Principal Investigator

伊藤 拓水  東京医科大学, 医学部, 准教授 (30533179)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywordsサリドマイド / セレブロン / IMiDs / ネオ基質
Outline of Annual Research Achievements

本年度は融合タンパク質でありIMiDs依存的なCRBNネオ基質でもあるS1-F1を発現する細胞株を樹立した。白血球細胞株に対して、S1-F1を有するレンチウイルスを発現させ、Blasticidinにより薬剤セレクションをかけてS1-F1発現ポジティブな細胞のみ生存するようにし、樹立を図った。この細胞株はS1-F1を発現する前の株よりも増殖能が高くなるが、IMiDs処理により抑制されることが分かった。また非基質X1を血管内皮細胞において合成siRNAによりノックダウンすると細胞増殖抑制が生じることが昨年度判明したが、S1をノックダウンした場合でも増殖抑制が生じることも分かった。加えてS1ノックダウンの場合について前年度に引き続きトランスクリプトーム解析を行ったところ、HIF1やNOTCH4など血管新生に関係する遺伝子群の低下が見られることも判明した。
加えてS1を様々な細胞でレンチウイルスを用いることでノックダウンし、S1が増殖に重要な株を探索した。多発性骨髄腫株においてS1が重要である証拠は得られなかったが、びまん性大細胞型B細胞リンパ腫(DLBCL)株において増殖抑制が見られた。IMiDsのDLBCLへの作用が分かっているが、S1がその一端を担っている可能性が新たに示唆された。加えて、前年度のプロテオミクス解析により新たに明らかにした基質候補タンパク質において生化学的な解析を行い、それらがCRBNの新たな基質であることを証明した。その過程でCRBNの神経における役割や局在に対する理解も深まった。本研究により、これまで役割が明確に分かっていたIkaros, Aiolos以外の基質であるS1などの意義が見いだされたが、良く解析されている多発性骨髄腫に必ずしも関わるわけではなく、血管新生やDLBCLなどに関わっていることが分かり、それは想定外の発見であった。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (9 results)

All 2020 2019 Other

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

  • [Int'l Joint Research] ミラノ大学(イタリア)

    • Country Name
      ITALY
    • Counterpart Institution
      ミラノ大学
  • [Int'l Joint Research] セルジーン社/カリフォルニア大学ロサンゼルス校(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      セルジーン社/カリフォルニア大学ロサンゼルス校
  • [Journal Article] Genome-wide screening reveals a role for subcellular localization of CRBN in the anti-myeloma activity of pomalidomide2020

    • Author(s)
      Tateno, S., Iida, M., Fujii, S., Suwa, T., Katayama, M., Tokuyama, H., Yamamoto, J., Ito, T., Sakamoto, S., Handa, H., Yamaguchi, Y
    • Journal Title

      Scientific reports

      Volume: 10 Pages: 4012

    • DOI

      10.1038/s41598-020-61027-w

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] p63 is a cereblon substrate involved in thalidomide teratogenicity.2019

    • Author(s)
      Asatsuma-Okumura, T., Ando, H., De Simone, M., Yamamoto, J., Sato, T., Shimizu, N., Asakawa, K., Yamaguchi, Y., Ito, T., Guerrini, L., Handa, H.
    • Journal Title

      Nature Chemical Biology

      Volume: 15 Pages: 1077-1084

    • DOI

      10.1038/s41589-019-0366-7

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Cereblon Control of Zebrafish Brain Size by Regulation of Neural Stem Cell Proliferation.2019

    • Author(s)
      Ando, H., Sato, T., Ito, T., Yamamoto J., Sakamoto, S. Nitta, N. Asatsuma-Okumura, T., Shimizu,N., Mizushima, R., Aoki, I., Imai, T., Yamaguchi, Y., Berk, A., J., and Handa, H.
    • Journal Title

      iScience

      Volume: 15 Pages: 95-108

    • DOI

      10.1016/j.isci.2019.04.007

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Molecular Mechanisms of Cereblon-Based Drugs2019

    • Author(s)
      Asatsuma-Okumura, T., Ito, T. (co-1st author), and Handa, H.
    • Journal Title

      Pharmacology & Therapeutics

      Volume: 202 Pages: 132-139

    • DOI

      10.1016/j.pharmthera.2019.06.004

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] セレブロンを標的とする薬剤の分子機構2019

    • Author(s)
      伊藤拓水
    • Organizer
      バイオインタラクション研究会 第6回ワークショップ
    • Invited
  • [Remarks] サリドマイドが手足や耳に奇形を引き起こすメカニズムを解明 ― 安全なサリドマイド系新薬の開発へ ―

    • URL

      https://www.tokyo-med.ac.jp/news/media/docs/20191008pressrelease.pdf

  • [Remarks] サリドマイドの標的タンパク質セレブロンが脳の神経幹細胞の増殖 を制御することを解明

    • URL

      https://www.tokyo-med.ac.jp/news/media/docs/20190513pressrelease.pdf

URL: 

Published: 2021-01-27  

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