2019 Fiscal Year Research-status Report
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18K06570
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
谷内出 友美 東京大学, 定量生命科学研究所, 准教授 (20401284)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 構造展開 / 構造活性相関 / 核内受容体 / 転写因子 / エピジェネティクス / タンパク質分解誘導 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ホルモン療法耐性乳がんは、未だ当該所望化合物の創製や治療戦略が確立されていない。そこで、この疾患に関与する増悪因子の直接分解を基盤とする医薬リー
ドの創製を目的とし、これを達成すべく、2018年度に継続して2019年度は、研究計画の第一段階であるタンパク質分解誘導剤の創製、第二段階の生物活性評価、および第三段階の作用機序解析を遂行した。具体的には、乳がんに関与することが報告されている、核内受容体のエストロゲン受容体(ER)を標的として選定し、それらタンパク質の分解を誘導する化合物を創製することを目指した。続いて、生物活性評価系の新規構築およびその系を用いた活性評価、および作用機序解析を行った。その結果、下記の成果を上げた。
(1) ステロイドの代替骨格として当研究代表者等が報告しているdiphenylmethane骨格を母骨格とした選択的ERダウンレギュレーター（SERDs）をデザイン・合成した。(2) Emerald luciferaseを融合したERα (ERα-FLAG-ELuc)を安定発現したHEK-293細胞株を樹立した。これにより定量的かつハイスループットなルシフェラーゼを基盤としたSERDs活性の新規評価系を構築することができ、スクリーニングの効率化を成し遂げることができた。(3) (1)で合成した化合物のER転写活性、ER結合試験を行った。さらに、ヒト乳がん細胞であるMCF細胞を用いた内在性ERの分解誘導活性、および、(2)を利用したSERDs活性を評価した。(4)計算化学により得られた情報に基づく構造展開を行うことで、構造活性相関に関しても一定の解答を得ることができた。(5)(2)で構築した評価系を用い、創製したSERDsのプロテオソーム依存的なERαの分解を確認した。
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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
乳がんの増悪因子として報告されているエストロゲン受容体(ER)を標的タンパク質として選定し、その選択的ダウンレギュレーター（SERDs）の合成に成功した。計算化学により得られた情報等に基づく構造展開研究および構造活性相関解析により、タンパク質分解誘導剤に関する重要な情報も得ることができた。また、従来のWestern blottingよりも定量的かつハイスループットなタンパク質分解誘導活性の新規評価系を構築することができた。さらに、構築した評価系を用いた作用機序解析により、創製したSERDsがプロテオソーム依存的にERαの分解を起こすことが確認できた。以上より、当初の予定通りに研究課題を進展させることができていると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
2018年度および2019年度の研究で蓄積したデータを十分に踏まえ、構築した定量的かつハイスループットな活性評価技術を用いることで、最終年度は応用展開研究を行う。具体的には、新たな閉経後乳がんに関連する増悪因子の探索およびその分解誘導剤の創製を遂行する。これにより、新たな医薬化学的・生化学的情報を付与する。さらに、研究の進捗を観ながら、各現象に関与する作用機序を解析する。2020年度は最終年度であるため、後半は蓄積したデータの総合的な解析を行う。
本研究計画は、当研究代表者らの構築した分解誘導活性評価技術を用い、タンパク質の寿命を制御する化合物の創製を図るというものであるので、それらを十分に生かして順調に進められると考えているが、仮に計画している標的タンパク質に対する分解誘導剤が創製できない場合は、適宜軌道修正する。具体的には、生体内機能の縮重性に着目し、標的を関連因子に随時シフトさせる。例えば、UPSを誘導するE3リガーゼをIAPからセレブロンへ、創製する分解誘導剤の母骨格をサリドマイドへシフトすることを考えている。本研究の目的は、新たな治療戦略としての疾病増悪因子の直接分解であるため、この軌道修正も意義のある展開になると考える。
一連の研究により、従来のホルモン療法では明確な治療効果が期待できず、当該所望化合物の創製・治療戦略は確立していないホルモン療法耐性乳がんなどの治療戦略を提案することを目指す。
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