Development of GSTP1 fluorescent probes for the elucidation of the function of GSTP1 in cancer cells.

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K05362
• Research Institution: Tokyo University of Pharmacy and Life Science
• Principal Investigator: 藤川 雄太 東京薬科大学, 生命科学部, 助教 (90645144)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 蛍光プローブ / GST / GSTP1 / ナフタルイミド

Outline of Annual Research Achievements

研究期間を延長し実施した令和3年度の研究では、これまで開発した化合物を用いて下記(1)～(2)について検討した。両内容について、現在投稿準備中である。
（１）Ps-CFの蛍光特性評価および有用性の検証： カルボフルオレセインをベースとした蛍光プローブPs-CFのレシオプローブとしての可能性を精査したところ、レシオプローブとして用いることは原理的に難しいことが判明した。また、赤橙色GSTP1活性検出蛍光プローブとしてのPs-CFの有用性を検討した。がんマーカー酵素であるGGT検出緑色蛍光プローブProteoGreen-gGluと共染色した。その結果、マルチカラーイメージングによって、GGTとGSTP1の発現を同時に評価することに成功した。
（２）TPPBN-1の特性評価：前年度の研究からTPPBN-1はGSTA2-2に対して高い反応性を示すことが明らかとなった。そこでMCF7細胞に各種GSTを発現させ、TPPBN-1を投与して特異性を評価したところ、GSTA2発現依存的な顕著な蛍光強度の増大が見られた。また、GSTA2が内在的に発現しているHepG2細胞にTPPBN-1を投与したところ、極めてヘテロな染色パターンを示した。GSTA2 siRNAを用いたRNAiを行い、TPPBN-1を投与して蛍光イメージングを行ったところ、GST依存的な蛍光強度上昇は著しく抑制された。しかしながら、RT-qPCRの結果、GSTA2 siRNAはGSTA1のmRNAレベルをも減少させていることが判明した。TPPBN-1はGSTA1によって代謝されることが示唆されている（特異活性はGSTA2に比べ20倍低い）。ゆえに、HepG2の結果はGSTA2活性を検出したことによるとは現段階では断定できない。TPPBN-1のGSTA2プローブとしての有用性を示すためには、GSTA2特異的な評価が必要である。

Research Products

• [Journal Article] Molecular action of larvicidal flavonoids on ecdysteroidogenic glutathioneS-transferase Noppera-bo in Aedes aegypti (2022)
  • Author(s): Inaba,K.,Ebihara,K.,Senda,M.,Yoshino,R.,Sakuma,C.,Koiwai,K.,Takaya,D.,Watanabe,C.,Watanabe,A.,Kawashima,Y.,Fukuzawa,K.,Imamura,R.,Kojima,H.,Okabe,T.,Uemura,N.,Kasai,S.,Kanuka,H.,Nishimura,T.,Watanabe,K.,Inoue,H.,Fujikawa,Y.,Honma,T.,Hirokawa,T.,Senda,T.,Niwa,R.
  • Journal Title: BMC Biology Volume: 20 Pages: 43
  • DOI: 10.1186/s12915-022-01233-2
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] The plant-derived triterpenoid, cucurbitacin B, but not cucurbitacin E, inhibits the developmental transition associated with ecdysone biosynthesis in Drosophila melanogaster (2021)
  • Author(s): Toyofuku, M., Fujinaga, D., Inaba, K., Funahashi, T., Fujikawa, Inoue, H., Kataoka, H., Niwa, R., Ono, H.
  • Journal Title: J. Insect Physiol. Volume: 134 Pages: 104294
  • DOI: 10.1016/j.jinsphys.2021.104294
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Non-steroidal inhibitors of Drosophila melanogaster steroidogenic glutathione S-transferase Noppera-bo. (2021)
  • Author(s): Koiwai, K., Morohashi, K., Inaba, K., Ebihara, K., Kojima, H., Okabe, T., Yoshino, R., Hirokawa, T., Nampo, T., Fujikawa, Y., Inoue, H., Yumoto, F., Senda, T., Niwa, R.
  • Journal Title: J. Pestic. Sci. Volume: 46 Pages: 75-87
  • DOI: 10.1584/jpestics.D20-072
  • Peer Reviewed
• [Presentation] シンポジウム「薬学留学が拓く多様性溢れる未来」 (2022)
  • Author(s): 藤川 雄太、中山 淳
  • Organizer: 日本薬学会第142年会
• [Presentation] ミトコンドリア H2O2 産生系によって誘導されるマイトファジーの評価 (2021)
  • Author(s): 池谷 知美、藤川 雄太、渡邉 栄太、井上 英史
  • Organizer: 日本薬学会第142年会