2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of coupled assay-based fluorescent probes to monitor post-translational modification reactions in live cells
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17K19477
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
小松 徹 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 特任助教 (40599172)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2020-03-31
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| Keywords | ケミカルバイオロジー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，「生細胞系でのcoupled assay」という概念の確立を目指し，これに用いることができる各種酵素 - プローブペアの開発を進めてきた．
研究の遂行の過程で，特に，がんの表現型の維持に重要な役割を果たす代謝活性の変化に着目して解析をおこなうことの重要性を鑑み，これに対する活性評価系の確立を目指して研究を進めてきた．その中で，以下の２点について成果をまとめ，それぞれ論文発表済，論文発表準備中の状態となっている．
(1) S-adenosylmethionieの代謝系の理解と制御に向けたアッセイ系の構築
これまで研究代表者が確立してきたメチル基転移酵素のcoupled assayの仕組み（Angew. Chem. 2017）を利用し，細胞内でメチル基転移酵素の反応速度の制御に関わると考えられている補酵素S-adenosylmethionine（SAM）の細胞内濃度の変化を高いスループットをもって評価する実験系の構築に成功した．これを用いて大腸がん細胞のSAM濃度の変化を起こす化合物をスクリーニングし，緑茶に含まれるカテキンが，酵素catechol-O-methyltransferaseの活性を介してSAM濃度を低下させ，その病原性を低下させるという新たなメカニズムの解明に至った（J. Am. Chem. Soc. 2020）．
(2) がん細胞のアミノ酸代謝異常の検出と制御に向けたlive cell coupled assay系の開発
がん細胞がエネルギー源として利用するアミノ酸代謝の異常を検出，評価する実験系の構築をおこなった．種々のinput代謝物を細胞に加えた際に代謝活性の異常を反映して放出されるoutput代謝物をcoupled assayによって検出する系を開発し，がんにおける特異なアミノ酸代謝異常が既存の薬剤によって制御される新たな仕組みを開発した．
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