Development of compound evaluation system based on pathway analysis using proteome analysis

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17K07783
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 室井 誠 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 専任研究員 (30261168)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: プロテオーム / 阻害剤

Outline of Annual Research Achievements

代謝阻害化合物のChemProteoBase解析、及び、解析システムの構築： 前年度に引き続き2次元電気泳動を用いたプロテオーム解析に基づくChemProteoBaseの精度向上のためにデータベス拡張を行った。昨年度構築したHeLa細胞の2次元電気泳動イメージ上のスポットと同定情報を整理しマッピングして代謝関連タンパク質スポットの発現量を迅速に抽出し、定量的比較するシステムを用いて、スクリーニングで得られた化合物解析を行った。これらの研究で得られた結果をもとに、ChemProteoBaseを含め、現状のプロテオーム解析を用いた化合物の標的分子解析法について「薬剤標的分子同定を目的としたプロテオーム解析の手法」について書籍（医薬品開発におけるオミクス解析技術、情報機構, pp82-90, 2020）にまとめた。また、昨年度、光親和型化合物ビーズを用いた、独自のデータベースに基づく結合タンパク質の探索を加速するシステムの作成と、それを利用してがん関連線維芽細胞の遊走阻害剤の関連因子の同定の報告を行なったが、それに関するタンパク質解析法などについての方法論について論文（Bio-protocol, 10: e3516 and e3517, 2020)にまとめた。それに加え、化合物が標的タンパク質に結合する時に熱安定性を変化させることを利用したセルサーマルシフトアッセイ法を２次元電気泳動に基づくプロテオーム解析を組み合わせた新規の標的タンパク質解析法の2DE-CETSAの開発に着手し、その解析基盤を整えた（Cell Chem Biol, 27:186-196e, 2020）。

Research Products

• [Int'l Joint Research] マックス・プランク研究所(ドイツ)
  • Country Name: GERMANY
  • Counterpart Institution: マックス・プランク研究所
• [Int'l Joint Research] 浙江大学(中国)
  • Country Name: CHINA
  • Counterpart Institution: 浙江大学
• [Journal Article] Measurement of ATPase Activity of Valosin-containing Protein/p97 (2020)
  • Author(s): Suvarna K, Honda K, Muroi M, Kondoh Y, Osada H, Watanabe N.
  • Journal Title: BIO-PROTOCOL Volume: 10 Pages: e3516
  • DOI: 10.21769/BioProtoc.3516
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification of Target Protein for Bio-active Small Molecule Using Photo-cross Linked Beads and MALDI-TOF Mass Spectrometry (2020)
  • Author(s): Suvarna K, Honda K, Muroi M, Kondoh Y, Watanabe N, Osada H.
  • Journal Title: BIO-PROTOCOL Volume: 10 Pages: e3517
  • DOI: 10.21769/BioProtoc.3517
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification of a Small Compound Targeting PKM2-Regulated Signaling Using 2D Gel Electrophoresis-Based Proteome-wide CETSA (2020)
  • Author(s): Nagasawa I, Muroi M, Kawatani M, Ohishi T, Ohba SI, Kawada M, Osada H.
  • Journal Title: Cell Chemical Biology Volume: 27 Pages: 186～196.e4
  • DOI: 10.1016/j.chembiol.2019.11.010
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cucurbitacin B induces neurogenesis in PC12 cells and protects memory in APP/PS1 mice. (2019)
  • Author(s): Li J, Sun K, Muroi M, Gao L, Chang YT, Osada H, Xiang L, Qi J.
  • Journal Title: J Cell Mol Med Volume: 23 Pages: 6283-6294
  • DOI: 10.1155/2019/5459862
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] 2DE-CETSAを用いたPKM2制御シグナルに作用する化合物NPD10084の同定 (2020)
  • Author(s): 室井 誠、永澤 生久子、小川 直子、川谷 誠、大石 智一、大庭 俊一、川田 学、長田 裕之
  • Organizer: 日本農芸化学会2020年度大会
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Target identification of bioactive small molecules based on proteomic analyses using 2-D DIGE. (2019)
  • Author(s): Makoto Muroi, Ikuko Nagasawa, Naoko Ogawa, Harumi Aono, Yushi Futamura, Makoto Kawatani, Hiroyuki Osada
  • Organizer: RIKEN-Max Planck Joint Research Center for System Chemical Biology 7th Symposium
  • Int'l Joint Research
• [Book] 医薬品開発におけるオミクス解析技術 ～ゲノム・トランスクリプトーム・プロテオーム・メタボローム～ (2020)
  • Author(s): 鎌田 真由美, 奥野 恭史, 山田 弘, 森田 英利, 田丸 浩, 伊藤 昌可, 林崎 良英, 飯塚 朋代, 小林 巧, 池尾 一穂, 中岡 慎治, 松田 史生, 室井 誠, 小川 直子, 長田 裕之, 三浦 信明, 杉本 昌弘, 中山 泰宗, 三枝 淳, 松本 光晴, 久保田 浩行, 金井 弥栄, 津田 昇, 鈴木 孝昌
  • Total Pages: 181
  • Publisher: 情報機構
  • ISBN: 978-4-86502-184-4
• [Remarks] 理化学研究所 環境資源科学研究センター ケミカルバイオロジー研究グループ
  • URL: http://www.cbrg.riken.jp/csrs/ja/