Artificial regulation of function of transcription factors by organic compounds

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K05451
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: 豊増 知伸 山形大学, 農学部, 教授 (60272085)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 14-3-3タンパク質 / bZIP転写因子 / 花成 / フシコクシン / タンパク質-タンパク質相互作用

Outline of Annual Research Achievements

14-3-3タンパク質は、真核生物に普遍的に存在する制御タンパク質で、それそのものには活性はないものの、標的タンパク質とリン酸化依存で相互作用し、その標的の機能を制御する重要なアダプタータンパク質である。シロイヌナズナの花成関連bZIP転写因子であるFDは、C末端のmode1モチーフを介して14-3-3と相互作用し、それとフロリゲンFTとの複合体ができることで花成関連遺伝子の転写を誘導し、花成することが知られている。一方、糸状菌の二次代謝物フシコクシンは、ATPaseのC末端の尻切れ型mode3モチーフと14-3-3との相互作用を安定化することが知られている。そこでこのフシコクシン依存のタンパク質-タンパク質相互作用様式を模倣し、フシコクシン依存的に14-3-3と相互作用する改変FDをタンパク質工学的に創製し、fd欠損突然変異体に改変FDのcDNAを組み込んだ。しかしながら、いくつかの処理方法(処理開始時期、回数、処理濃度、溶解溶媒の種類、フシコクシンのアナログの使用など)により組換えシロイヌナズナへフシコクシン処理したが、開花時期に影響を与えることはできなかった。改変FDと14-3-3の相互作用のフシコクシンによる安定化は、in vitro実験では示されたが、酵母細胞を用いた酵母2-ハイブリッド法でも示すことができなかったので、酵母細胞や植物細胞ではフシコクシンの効果発現を妨害する何らかのしくみがあると考えられた。そこで、本年度は、フシコクシン作用を模倣する化合物を東京大学創薬機構の化合物ライブラリーから酵母2-ハイブリッド法をアッセイ系としてスクリーニングした。Core Libraryの9600種、Advanced Core Library の22400種の中の9600種についてスクリーニングしたが、ヒットした化合物は得られなかった。