Research and development of targeted therapeutic agents by controlling RNA translation elongation reaction in LIX1L protein-expressing cancer cells

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K07263
• Research Institution: Hamamatsu University School of Medicine
• Principal Investigator: 中村 悟己 浜松医科大学, 医学部, 特任研究員 (20377740)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 椙村 春彦 浜松医科大学, 医学部, 教授 (00196742)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: ＲNA結合蛋白質 / 翻訳伸長反応 / 癌細胞

Outline of Annual Research Achievements

癌細胞特異的に発現するLIX1L蛋白質と翻訳伸長因子EEF1G蛋白質の結合を特異的に阻害する標的治療薬開発に関する基礎的研究を行うことを目的とし以下の研究を行いました。
i)LIX1LとEEF1Gの相互作用の意義を検討する：LIX1LとEEF1Gの結合を阻害すること（ペプチドPK294/296添加）でin vitroにて癌細胞の増殖阻害効果の機序をマルチオミクス解析から検討しました。LIX1L発現HEK293細胞とLIX1L非発現HEK293細胞を用いてPK294/296処理の有無で解析したところ、蛋白質LIX1L発現HEK293細胞内で9種類の蛋白質の発現量の有意な変化を見出し、これらがペプチドによる細胞増殖抑制に関与していることが推測されました。ii) Selection biomarkerの候補を見出す：マルチオミクス解析対象としてHEK293細胞とLIX1L発現HEK293細胞の2種類を用い、LIX1LとEEF1G蛋白質の結合阻害ペプチド(PY136)への高感受性株と低感受性株の2種類ずつを用いて、Selection biomarkerの候補の検討を行いました。阻害剤に対する高感受性株と低感受性株でselection biomarkerとしての候補となる6つの蛋白質を見出しました。iii) HTS screening系を樹立する：蛋白質LIX1Lおよび EEF1Gの2種の蛋白質の結合をNanoBitシステムにより解析できるcell baseでの発現細胞株、2クローンのスクリーニング細胞株、を樹立し、両蛋白質の結合阻害効果を確認できる準備ができました。
これらの結果から、LIX1LとEEF1G蛋白質の結合を抑制することは様々な蛋白質の翻訳後修飾に影響を与えることが明らかとなり、それらの結合を阻害する化合物のスクリーニング系の構築が可能になりました。