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2018 Fiscal Year Research-status Report

概日リズムの振幅制御機構の解明に向けたツール化合物の開発と作用機序解析

Research Project

Project/Area Number 18K19171
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

廣田 毅  名古屋大学, トランスフォーマティブ生命分子研究所, 特任准教授 (50372412)

Project Period (FY) 2018-06-29 – 2020-03-31
Keywords概日時計 / ケミカルバイオロジー / 化合物 / 振幅
Outline of Annual Research Achievements

概日時計は分子から個体の各階層を時間・空間的に統合して多様な生理現象の日内リズムを生み出す。申請者はケミカルバイオロジーの手法を応用し、概日リズムの周期を変化させる新規化合物を発見して鍵となる制御機構を明らかにしてきた。一方、核内受容体REV-ERBαの生化学的な解析から、この因子のリン酸化を介した分解調節が概日リズムの振幅に影響することを見出した。振幅は肥満や老化によって減少し、生理機能の調節における重要性が知られているものの、分子レベルの理解が遅れている。本研究では振幅を増加させる新規化合物を見出し、標的タンパク質の同定と解析から振幅制御の理解に突破口を開くとともに、肥満や老化に応用する起点とする。本年度はまず、時計遺伝子Bmal1のプロモーターにルシフェラーゼを連結したレポーターをもつヒトU2OS細胞を用いて機能未知化合物をスクリーニングし、振幅を顕著に増加させるヒット化合物を見出した。得られた化合物についてBmal1およびPer2の2種類のレポーター細胞を用いて効果を確認し、両者において濃度依存的な効果を示す化合物を二次ヒットとした。さらにin vitroルシフェラーゼアッセイを行い、ルシフェラーゼを直接的に活性化する化合物を除外した。続いて核内受容体のROR介した転写活性化に与える影響を解析し、作用しないものに絞り込んだ。作用の最も強い化合物について、アフィニティープローブの作製を目指し、誘導体が振幅に与える影響を解析している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

計画通り振幅を増加させる化合物を見出すことに成功し、その作用解析が順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

ヒット化合物の作用解析を進め、標的タンパク質を同定することにより、振幅制御のメカニズムを解析する。

Causes of Carryover

既存の機器などを最大限に活用した結果、当初の予定よりも支出を抑えることができた。この分を次年度の消耗品費にあて、効率的に研究を進めたい。

  • Research Products

    (13 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 4 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Southern California/The Scripps Research Institute(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      University of Southern California/The Scripps Research Institute
  • [Int'l Joint Research] Korea Inst Sci Tech(韓国)

    • Country Name
      KOREA (REP. OF KOREA)
    • Counterpart Institution
      Korea Inst Sci Tech
  • [Journal Article] Cell-based screen identifies a new potent and highly selective CK2 inhibitor for modulation of circadian rhythms and cancer cell growth2019

    • Author(s)
      Oshima T.、Niwa Y.、Kuwata K.、Srivastava A.、Hyoda T.、Tsuchiya Y.、Kumagai M.、Tsuyuguchi M.、Tamaru T.、Sugiyama A.、Ono N.、Zolboot N.、Aikawa Y.、Oishi S.、Nonami A.、Arai F.、 Hagihara S.、Yamaguchi J.、Tama F.、Kunisaki Y.、Yagita K.、Ikeda M.、Kinoshita T.、Kay S. A.、 Itami K.、Hirota T.
    • Journal Title

      Science Advances

      Volume: 5 Pages: eaau9060

    • DOI

      doi: 10.1126/sciadv.aau9060

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Chemical Control of Mammalian Circadian Behavior through Dual Inhibition of Casein Kinase Iα and δ2019

    • Author(s)
      Lee Jae Wook、Hirota Tsuyoshi、Ono Daisuke、Honma Sato、Honma Ken-ichi、Park Keunwan、Kay Steve A.
    • Journal Title

      Journal of Medicinal Chemistry

      Volume: 62 Pages: 1989~1998

    • DOI

      doi: 10.1021/acs.jmedchem.8b01541

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 時計遺伝子から考える脳機能と食2019

    • Author(s)
      羽鳥 恵、廣田 毅
    • Journal Title

      FOOD Style21

      Volume: 23 Pages: 80-83

  • [Journal Article] Nuclear receptor HNF4A transrepresses CLOCK:BMAL1 and modulates tissue-specific circadian networks2018

    • Author(s)
      Qu Meng、Duffy Tomas、Hirota Tsuyoshi、Kay Steve A.
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      Volume: 115 Pages: E12305~E12312

    • DOI

      doi: 10.1073/pnas.1816411115

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 体内時計を調節する化合物の探索2019

    • Author(s)
      廣田 毅
    • Organizer
      日本農芸化学会2019年度大会
    • Invited
  • [Presentation] 構造生物学とケミカルバイオロジーの融合による概日時計の創薬研究2019

    • Author(s)
      廣田 毅
    • Organizer
      蛋白研セミナー 第1回構造生命科学研究会
    • Invited
  • [Presentation] 新規の概日リズム調節化合物の同定とがん細胞増殖に対する効果2019

    • Author(s)
      廣田 毅
    • Organizer
      第2回がんと代謝研究会若手の会
  • [Presentation] Dissecting mammalian clock mechanism with chemical tools2018

    • Author(s)
      Hirota, T.
    • Organizer
      International Symposium on Biological Rhythms
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ケミカルバイオロジーを応用した哺乳類の概日時計のメカニズム解析2018

    • Author(s)
      廣田 毅
    • Organizer
      第3回先端ケミカルバイオロジー研究会
    • Invited
  • [Presentation] Identification of CRY1/CRY2 selective compounds2018

    • Author(s)
      Hirota, T.
    • Organizer
      2018 Society for Research on Biological Rhythm Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 名古屋大学トランスフォーマティブ生命分子研究所Kay-廣田グループ

    • URL

      http://www.itbm.nagoya-u.ac.jp/ja/kay-hirota_group/

URL: 

Published: 2019-12-27  

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