2018 Fiscal Year Research-status Report
新たなユビキチンリガーゼをリクルートするプロテインノックダウン法の開発
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18K06567
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| Research Institution | National Institute of Health Sciences |
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Principal Investigator |
大岡 伸通 国立医薬品食品衛生研究所, 遺伝子医薬部, 室長 (80568519)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 標的タンパク質分解 / E3リガーゼ / ユビキチン / プロテアソーム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、私達が開発したSNIPERもしくは海外のグループが開発したPROTACと呼ばれる化合物によって細胞内の標的タンパク質を選択的に分解する技術（プロテインノックダウン法）が確立され、新しい創薬技術として注目を浴びている。本研究は、プロテインノックダウン化合物の創製に利用できるE3リガーゼを拡充することで、この技術の汎用性をさらに高めることを目的とする。
リガンド依存的に活性化するE3リガーゼとしての機能が知られている核内受容体aryl hydrocarbon receptor (AhR)に対するリガンドの一つであるbeta-naftoflavone（beta-NF）を、cellular retinoic acid binding protein (CRABP)-1やCRABP-2に対する標的リガンドであるAll-trans retinoic acid (ATRA)に繋いだ化合物（beta-NF-ATRA）を合成した。様々ながん細胞株にbeta-NF-ATRAを処理すると、CRABP-1やCRABP-2タンパク質の発現量が低下した。プロテアソーム阻害剤もしくはE1阻害剤処理により、この発現低下はユビキチン・プロテアソーム系による分解に起因することを明らかにした。また、beta-NF-ATRA のbeta-NFを別のAhRリガンドであるalpha-NFや2-(1H-Indol-3-ylcarbonyl)-4-thiazolecarboxylic acid methyl ester （ITE）に置き換えた類似化合物においてもCRABP分解活性が確認されたが、AhRリガンドを繋がない化合物ではCRABP分解活性を示さなかったことから、AhRリガンドがこの分解システムにおいて重要なモジュールであることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究計画通り、AhRリガンドをE3リガンドとして利用したプロテインノックダウン化合物の創製に成功した。メカニズム解析により、この化合物は想定通りユビキチン・プロテアソーム系による標的タンパク質分解を誘導できること、AhRリガンドを繋ぐことがこの活性に重要であることを明らかにすることができた。これらのことから、本研究は順調に進行していると評価できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
beta-NF-ATRAによる標的タンパク質分解が本当にAhR依存的に起こっているか、この化合物がAhRを標的タンパク質にリクルートする活性があるかなど、さらに詳細な分子メカニズム解析を行う。また、標的タンパク質をCRABPから別のタンパク質に変えてもAhR依存的な標的タンパク質分解が起こるか調べることによりこのシステムの汎用性を明らかにする。
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| Causes of Carryover |
次年度以降に繰り越しされる研究費が生じた理由としては、年度末の学会の参加費及び旅費が未精算であること、本年度の研究が概ね順調に進展したことから無駄な物品費がかからなかったことが挙げられる。
繰り越し研究費の一部は本年度の未精算の学会参加費及び旅費に使用する予定である。また残りは、本年度の研究の進展から推測される次年度以降の研究計画を考えると物品費が多くかかることが予測されることから、物品費として使用する予定である。
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