遺伝子変異体とゲノム配列を利用する小分子結合タンパク質・受容体決定法の研究

2007 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19380066
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: 菅原 二三男 Tokyo University of Science, 理工学部, 教授 (30192123)
• Keywords: 標的分子 / 医薬結合タンパク質 / ファージディスプレイ法 / QCM / バイオインフォマティクス / 遺伝子変異株

Research Abstract

標的タンパク質(標的分子)候補の迅速かつ高感度に選択的に同定すること,その結果を利用して遺伝子欠損変異体の薬剤感受性によって医薬結合タンパク質および受容体を決定・評価することを目的として研究した。
医薬品化合物の標的タンパク質(標的分子)を同定するため,化学合成DNA36merによる10^7のライブラリを再設計して作製することで非特異結合を大幅に低減させるとともに,QCM(水晶発振子マイクロバランス)による標的クローンの選抜ファージディスプレイ法の改良法を開発した。得られた結合アミノ酸配列をバイオインフォマティクスサーバーRELICで統計的な処理を加えた。その結果,ここで得られたアミノ酸配列は,すでに結晶解析により結合部位と証明された配列に高い頻度で一子した。したがって,この方法により医薬品化合物標的タンパク質およびその結語部位を決定することができる可能性を示唆した。
結合タンパク質の遺伝子の欠損および高発現の酵母遺伝子変異核を使い,医薬に対する感受性の変化を調べた。いずれの株においても,欠損=高感受性あるいは高発現=低感受性,のような単純な結果は得られなかった。これについては,次年度以降より多くの事例(医薬化合物)を使用して検討することとした。

Research Products

• [Journal Article] The inhibitory action of SQDG(sulfoquinovosyl diacylglycerol)from spinach on Cdt1-geminin interaction. (2008)
  • Author(s): Mizushina Y, Takeuchi T, Hada T, Maeda N, Sugawara F, Yoshida H, Fujita M.
  • Journal Title: Biochimie Mar 4(印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Novel azaphilones, kasanosins A and B, which are specific in hibitors of eukaryotic DNA polymerases beta and lambda from Talaromyces sp. (2008)
  • Author(s): Kimura T, Nishida M, Kuramochi K, Sugawara F, Yoshida H, Mizushina Y.
  • Journal Title: Bioorg Med Chem. Feb 15(印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Inhibitory action of polyunsaturated fatty acids on Cdt1-geminin interaction. (2008)
  • Author(s): Mizushina Y, Takeuchi T, Takakusagi Y, Sugawara F, Sakaguchi K, Yoshida H, Fujita M.
  • Journal Title: Int J Mol Med. 21(印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Coenzyme Q(10) as a potent compound that inhibits Cdt1-geminin interaction. (2008)
  • Author(s): Mizushina Y, Takeuchi T, Takakusagi Y, Yonezawa Y, Mizuno T, Yanagi K, Imamoto N, Sugawara F, Sakaguchi K, Yoshida H, Fujita M.
  • Journal Title: Biochim Biophys Acta 1780(印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 1-Deoxyrubralactone, a novel specific inhibitor of families X and Y of eukaryotic DNA polymerases from a fungal strain derived from sea algae. (2008)
  • Author(s): Naganuma M, Nishida M, Kuramochi K, Sugawara F, Yoshida H, Mizushina Y.
  • Journal Title: Bioorg Med Chem. Dec 25 Pages: 2939-44
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Chemical properties of fatty acid derivatives as inhibitors of DNA polymerases. (2007)
  • Author(s): Nakamura R, Takeuchi R, Kuramochi K, Mizushina Y, Ishimaru C, Takakusagi Y, Takemura M, Kobayashi S, Yoshida H, Sugawara F, Sakaguchi K.
  • Journal Title: Org Biomol Chem. 5 Pages: 3912-21
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Screening of paclitaxel-binding molecules from a library of random peptides displayed on T7 phage particles using paclitaxel-photoimmobilized resin. (2007)
  • Author(s): Aoki S, Morohashi K, Sunoki T, Kuramochi K, Kobayashi S, Sugawara F.
  • Journal Title: Bioconjug Chem. 18 Pages: 1981-6
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Structure-activity Relationships of Neoechinulin A Analogues with Cytoprotection against Peroxynitrite-induced PC12 Cell Death. (2007)
  • Author(s): Kimoto K, Aoki T, Shibata Y, Kamisuki S, Sugawara F, Kuramochi K, Nakazaki A, Kobayashi S, Kuroiwa K, Watanabe N, Arai T.
  • Journal Title: J Antibiot(Tokyo). 60 Pages: 614-21
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification of C10 biotinylated camptothecin(CPT-10-B) binding peptides using T7 phage display screen on a QCM device. (2007)
  • Author(s): Takakusagi Y, Takakusagi K, Kuramochi K, Kobayashi S, Sugawara F, Sakaguchi K.
  • Journal Title: Bioorg Med Chem. 15 Pages: 7590-8
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Inhibitory effect of sulfoquinovosyl diacylglycerol on prokaryotic DNA polymerase I activity and cell growth of Escherichia coli. (2007)
  • Author(s): Furukawa T, Nishida M, Hada T, Kuramochi K, Sugawara F, Kobayashi S, Iijima H, Shimada H, Yoshida H, Mizushina Y.
  • Journal Title: J Oleo Sci. 56 Pages: 43-7
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] An approach to evaluate two-electron reduction of 9, 10-phenanthraquinone and redox activity of the hydroquinone associated with oxidative stress. (2007)
  • Author(s): Taguchi K, Fujii S, Yamano S, Cho AK, Kamisuki S, Nakai Y, Sugawara F, Froines JR, Kumagai Y.
  • Journal Title: Free Radic Biol Med. 43 Pages: 789-99
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effects of a new immunosuppressive agent, beta-SQAG9, in swine kidney transplantation. (2007)
  • Author(s): Tanaka T, Kitamura H, Sahara H, Imai A, Itoh Y, Honma I, Sato E, Kobayashi K, Maeda T, Takenouchi M, Ohta K, Sugawara F, Sakaguchi K, Ando A, Inoko H, Sato N, Tsukamoto T.
  • Journal Title: Transpl Immunol. 18 Pages: 67-71
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Inhibitory action of polyunsaturated fatty acids on IMP dehy drogenase. (2007)
  • Author(s): Mizushina Y, Dairaku I, Yanaka N, Takeuchi T, Ishimaru C, Sugawara F, Yoshida H, Kato N.
  • Journal Title: Biochimie. 89 Pages: 581-90
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Nodulisporol and Nodulisporone, novel specific inhibitors of human DNA polymerase lambda from a fungus, Nodulisporium sp. (2007)
  • Author(s): Kamisuki S, Ishimaru C, Onoda K, Kuriyama I, Ida N, Sugawara F, Yoshida H, Mizushina Y.
  • Journal Title: Bioorg Med Chem. 15 Pages: 3109-14
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Sulfoglycolipids as candidate antiangiogenic radiosensitizers. (2007)
  • Author(s): Miura M, Sakimoto I, Ohta K, Sugawara F, Sakaguchi K.
  • Journal Title: Anticancer Drugs. 18 Pages: 1-5
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Structure-activity relationship of a glycolipid, sulfoquinovosyl diacylglycerol, with the DNA binding activity of p53. (2007)
  • Author(s): Iijima H, Kasai N, Chiku H, Takeuchi T, Kuramochi K, Hanashima S, Kobayashi S, Sugawara F, Sakaguchi K, Yoshida H, Mizushina Y
  • Journal Title: Int J Mol Med. 19 Pages: 41-8
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Anti-tumor effects of dehydroaltenusin, a specific inhibitor of mammalian DNA polymerase alpha. (2007)
  • Author(s): Maeda N, Kokai Y, Ohtani S, Sahara H, Kuriyama I, Kamisuki S, Takahashi S, Sakaguchi K, Sugawara F, Yoshida H, Sato N, Mizushina Y.
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun. 352 Pages: 390-6
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Target Identification: Affinithy Selection and Phage Display (2008)
  • Author(s): Fumio Sugawara
  • Organizer: Zhang Synposium for Drug Discovery.
  • Place of Presentation: Antigua
  • Year and Date: 20080117-21
• [Presentation] T7 ファージディスプレイ法によるポドフィロトキシンの新規結合タンパク質の探索と同定 (2008)
  • Author(s): 斉藤 雄己、倉持 幸司、今井 孝彦、高田 慶一、菅原 二三男
  • Organizer: 日本農芸化学会
  • Place of Presentation: 名城大学
  • Year and Date: 2008-03-28
• [Presentation] T7 phage display法による抗腫瘍性抗生物質PD 113,271結合タンパク質の探索 (2008)
  • Author(s): 今井 孝彦、竹内 倫文、石 一智、斉藤 雄己、倉持 幸司、菅原 二三男
  • Organizer: 日本農芸化学会
  • Place of Presentation: 名城大学
  • Year and Date: 2008-03-28
• [Presentation] ワンステップT7ファージディスプレイ法による医薬小分子の結合タンパク質の同定 (2008)
  • Author(s): 草柳 友恵、高木 真奈美、真仁田 大輔、岩切 佳那子、倉持 幸司、高草木 洋一、中崎 敦夫、小林 進、坂口 謙吾、菅原 二三男
  • Organizer: 日本農芸化学会
  • Place of Presentation: 名城大学
  • Year and Date: 2008-03-28
• [Presentation] T7ファージディスプレイ法によるドキソルビシン標的タンパク質の探索および酵母を用いた生物活性評価法の研究 (2008)
  • Author(s): 真仁田 大輔、小柳 邦生、高橋 徳行、今井 孝彦、石 一智、倉持 幸司、菅原 二三男
  • Organizer: 日本農芸化学会
  • Place of Presentation: 名城大学
  • Year and Date: 2008-03-28
• [Presentation] 多価不飽和脂肪酸はIMPデヒドロゲナーゼを阻害する (2008)
  • Author(s): 水品 善之、矢中 規之、Han, Yunkyung、竹内 倫文、石丸 千里、菅原 二三男、吉田 弘美、加藤 範久
  • Organizer: 日本農芸化学会
  • Place of Presentation: 名城大学
  • Year and Date: 2008-03-28
• [Presentation] クルクミン誘導体の抗炎症作用の解析 (2008)
  • Author(s): 西田 真之、吉田 優、東 健、大澤 俊彦、福留 啓志、竹内 倫文、倉持 幸司、菅原 二三男、水品 善之、吉田 弘美
  • Organizer: 日本農芸化学会
  • Place of Presentation: 名城大学
  • Year and Date: 2008-03-27
• [Presentation] Target Identificaiton of Small Drug Molecules (2007)
  • Author(s): Fumio Sugawara
  • Organizer: 5th International Drug Discovery Symposium
  • Place of Presentation: Shanghai
  • Year and Date: 20070324-0604
• [Book] クラーク 分子生物学 (2008)
  • Author(s): 田沼精一, 菅原二三男, 他
  • Total Pages: 860
  • Publisher: 丸善
• [Patent(Industrial Property Rights)] 新規なスルホン酸化誘導体およびその医薬としての使用 (2007)
  • Inventor(s): 太田慶祐、三浦雅彦、坂口健吾、菅原二三男、佐藤昇志、佐原広益、高橋延昭、森陽子、山崎隆之、正木和好
  • Industrial Property Rights Holder: 東京医科歯科大学, 札幌医科大学、東洋水産(株)
  • Industrial Property Number: 特願2007-190120
  • Filing Date: 2007-07-20