CUL3依存的なコレステロール輸送に着目した抗腫瘍血管新生医薬品の開発

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K09390
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: 鹿野 美千子 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 研究員 (70405190)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 前川 大志 愛媛大学, プロテオサイエンスセンター, 助教 (10771917) ; 城 卓志 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 名誉教授 (30231369)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 大腸がん / CUL3 / コレステロール

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、血管新生に必須となるユビキチンE3複合体の足場タンパク質Cullin-3(CUL3)が、血管内皮細胞のコレステロール代謝制御において、コレステロール の脂肪内局在に関与していることを見出し、これまでにコレステロールの細胞内局在を制御していることが推測されるCUL3アダプター分子を複数同定している。アルファスクリーニングの系の構築により、この同定したBTB蛋白に対する基質タンパク質の同定を試み、コレステロール制御に関連 していると予測されるCUL3-BTBP軸の基質となる複数の分子の同定に成功している。さらに、該当するBTBPのsiRNAを用いた発現抑制によるヒト血管内皮細胞、 HUVECの性状解析を行った。コラーゲンゲル3次元培養下における血管伸長は、発現抑制により抑制され、さらに細胞増殖や透過性、形態などの変化も認められ、 血管新生を抑制する方向に作用することが部分的に示された。複合体を阻害する薬剤については、化合物ライブラリーを用いてアルファスクリーニングによる CUL3-BTBP軸、基質タンパク質間の結合を指標として阻害剤を探索し、いくつかの候補薬剤の同定に至っている。候補薬剤のうち、複数の薬剤が血管新生に抑制的に作用することを確認しているが、特定の基質に特異的に作用するかの検証では、いくつかの薬剤は特異性に乏しく、また特異性が高いものの、細胞死を誘導するなど、標的をしている分子メカニズムに特異的に作用しないことが判明した。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

コレステロール制御に関連していると予測されるCUL3-BTBP軸の基質となる複数の分子の同定に成功し、CUL3-BTBPと基質タンパク質を阻害する薬剤の同定に至ったが、その特異性や細胞毒性などがみられ、標的の分子メカニズムを阻害する薬剤の同定には至っていない。

Strategy for Future Research Activity

コレステロールの細胞内局在を制御していることが推測されるCUL3-BTBP軸および、それらに対応する基質との結合を特異的に阻害する薬剤の同定を試みる。

Causes of Carryover

CUL3-BTBPと基質タンパク質の結合を阻害する薬剤のスクリーニングシステムの稼働が遅れた。同システムは昨年度、後半から稼働しており、本年度はさらに探 索を進める予定である。