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

2008 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: 受容体 / 結合タンパク質 / 遺伝子変異体 / ゲノム / ファージディスプレイ / QCM / 結合アミノ酸配列

Research Abstract

本研究は、医薬候補化合物の固定化技術と、特定の医薬候補化合物と結合する標的タンパク質(標的分子)候補を迅速かつ高感度に同定する二つの方法を融合し、標的タンパク質(標的分子)候補をコードする遺伝子決定するとともに、候補遺伝子の欠損変異体の薬剤に対する感受性を解析することで、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た。
T7ファージディスプレイ(PD)法を用いてDXRの結合タンパク質の探索を行った。乳癌細胞MCF-7由来のcDNAより作成したT7ファージライブラリーを用いてバイオパニングを行い、ヒト由来のNucleolar and coiled-body phosphoprotein1(hNopp 140)を選抜した。この結果は、肝癌細胞由来のcDNAより作成したT7ファージライブラリーを用いての報告と一致した。
一方で、医薬品等の作用機序を考慮すると、化合物とタンパク質の結合はあくまでも必要条件であり、結合タンパク質が作用標的タンパク質と必ずしも同等ではないと考えられる。そこでDXRのバイオパニングから得られた配列の中から相同性の高かった酵母タンパク質Nuclear localization sequence-binding protein (NSR1)、及びhNopp 140の機能面でのホモログであるSuppressor protein SRP 40 (SRP 40)の酵母タンパク質に注目した。DXR感受性を比較したところ、これらのタンパク質をコードする遺伝子欠損酵母株において、DXRの濃度に依存して感受性が上がることがわかった。この結果から、NSR 1及びSRP 40がDXRの何らかの作用標的タンパク質である可能性が示唆された。

Research Products

• [Journal Article] Penicilliols A and B, novel inhibitors specific to mammalian Y-family DNA polymerases. (2009)
  • Author(s): Kimura T, Takeuchi T, Kumamoto-Yonezawa Y, Ohashi E, Ohmori H, Masutani C, Hanaoka F, Sugawara F, Yoshida H, Mizushina Y.
  • Journal Title: Bioorg Med Chem. 1 Pages: 1811-1816
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Chlorogenic acid facilitates root hair formation in lettuce seedlings. (2009)
  • Author(s): Narukawa M, Kanbara K, Tominaga Y, Aitani Y, Fukuda K, Kodama T, Murayama N, Nara Y, Arai T, Konno M, Kamisuki S, Sugawara F, Iwai M, Inoue Y.
  • Journal Title: Plant Cell Physiol. 50 Pages: 504-514
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification of trimannoside-recognizing peptide sequences from a T7 phage display screen using a QCM device. (2009)
  • Author(s): Nishiyama K, Takakusagi Y, Kusayanagi T, Matsumoto Y, Habu S, Kuramochi K, Sugawara F, Sakaguchi K, Takahashi H, Natsugari H, Kobayashi S.
  • Journal Title: Bioorg Med Chem. 17 Pages: 195-202
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis of Neoechinulin A and Derivatives. (2008)
  • Author(s): Kuranochi K, Aoki T, Nakazaki A, Kamisuki S, Takeno M, Ohnishi K, Kimoto K, Watanabe N, Kamakura T, Arai T, Sugawara F, Kobayashi K.
  • Journal Title: Synthesis 23 Pages: 3810-18
• [Journal Article] The inhibitory action of kohamaic acid A derivatives on mammalian DNA polymerase beta. (2008)
  • Author(s): Mizushina Y, Manita D, Takeuchi T, Sugawara F, Kumamoto-Yonezawa Y, Matsui Y, Takemura M, Sasaki M, Yoshida H, Takikawa
  • Journal Title: Molecules 14 Pages: 102-121
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effect of dehydroaltenusin-C12 derivative, a selective DNA polymerase alpha inhibitor, on DNA replication in cultured cells (2008)
  • Author(s): Kuriyama I, Mizuno T, Fukudome K, Kuramochi K, Tsubaki K, Usui T, Imamoto N, Sakaguchi K, Sugawara F, Yoshida H, Mizushina Y.
  • Journal Title: Molecules 13 Pages: 2948-2961
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis and biological activities of neoechinulin A derivatives : new aspects of structure-activity relationships for neoechinulin A (2008)
  • Author(s): Kuramochi K, Ohnishi K, Fujieda S, Nakajima M, Saitoh Y, Watanabe N, Takeuchi T, Nakazaki A, Sugawara F, Arai T, Kobayashi S.
  • Journal Title: Chem Pharm Bull(Tokyo). 56 Pages: 1738-1743
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification of Small Molecule Binding Molecules by Affinity Purification Using a Specific Ligand Immobilized on PEGA Resin (2008)
  • Author(s): Kuramochi K, Miyano Y, Enomoto Y, Takeuchi R, Ishi K, Takakusagi Y, Saitoh T, Fukudome K, Manita D, Takeda Y, Kobayashi S, Sakaguchi K, Sugawara F.
  • Journal Title: Bioconjug Chem. 19 Pages: 2417-2426
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The specific inhibitory effect of demethoxydehydroaltenusin, a derivative of dehydroaltenusin, on mammalian DNA polymerase alpha. (2008)
  • Author(s): Kuriyama I, Fukudome K, Kamisuki S, Kuramochi K, Tsubaki K, Sakaguchi K, Sugawara F, Yoshida H, Mizushina Y.
  • Journal Title: Int J Mol Med. 22 Pages: 793-799
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Efficient one-cycle affinity selection of binding proteins or peptides specific for a small-molecule using a T7 phage display pool (2008)
  • Author(s): Takakusagi Y, Kuramochi K, Takagi M, Kusayanagi T, Manita D, Ozawa H, Iwakiri K, Takakusagi K, Miyano Y, Nakazaki A, Kobayashi S, Sugawara F, Sakaguchi K
  • Journal Title: Bioorg Med Chem. 16 Pages: 9837-9846
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Neoechinulin A protects PC12 cells against MPP+-induced cytotoxicity (2008)
  • Author(s): Kajimura Y, Aoki T, Kuramochi K, Kobayashi S, Sugawara F, Watanabe N, Arai T.
  • Journal Title: J Antibiot (Tokyo). 61 Pages: 291-296
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification of a methotrexate-binding peptide from a T7 phage display screen using a QCM device. (2008)
  • Author(s): Takakusagi Y, Kuroiwa Y, Sugawara F, Sakaguchi K
  • Journal Title: Bioorg Med Chem. 52 Pages: 556-562
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification of macrolide antibiotic-binding Human_p8 protein. (2008)
  • Author(s): Morimura T, Hashiba M, Kameda H, Takami M, Takahama H, Ohshige M, Sugawara F.
  • Journal Title: J Antibiot (Tokyo). 61 Pages: 291-296
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Podophyllotoxin directly binds a hinge domain in E2 of HPV and inhibits an E2/E7 interaction in vitro. (2008)
  • Author(s): Saitoh T, Kuramochi K, Imai T, Takata KI, Takehara M, Kobayashi S, Sakaguchi K, Sugawara F.
  • Journal Title: Bioorg Med Chem. 16 Pages: 5815-5825
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A facile method to screen inhibitors of protein-protein interactions including MDM2-p53 displayed on T7 phage. (2008)
  • Author(s): Ishi K, Sugawara F.
  • Journal Title: Biochem Pharmacol. 75 Pages: 1743-1750
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Downregulation of Tie2 gene by a novel antitumor sulfolipid, 3'-sulfoquinovosyl-1'-monoacylglycerol, targeting angiogenesis. (2008)
  • Author(s): Mori Y, Sahara H, Matsumoto K, Takahashi N, Yamazaki T, Ohta K, Aoki S, MiuraM, Sugawara F, SakaguchiK, Sato N.
  • Journal Title: Cancer Sci. 99 Pages: 1063-1970
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Syntheses and applications of fluorescent and biotinylated epolactaene derivatives : Epolactaene and its derivative induce disulfide formation. (2008)
  • Author(s): Kuramochi K, Yukizawa S, Ikeda S, Sunoki T, Arai S, Matsui R, Morita A, Mizushina Y, Sakaguchi K, Sugawara F, Ikekita M, Kobayashi S
  • Journal Title: Bioorg Med Chem. 16 Pages: 5039-5049
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Hymenoic acid, a novel specific inhibitor of human DNA polymerase lambda from a fungus of Hymenochaetaceae sp. (2008)
  • Author(s): Nishida M, Ida N, Horio M, Takeuchi T, Kamisuki S, Murata H, Kuramochi K, Sugawara F, Yoshida H, Mizushina Y.
  • Journal Title: v Bioorg Med Chem. 16 Pages: 5115-5122
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The inhibitory action of SQDG (sulfoquinovosyl diacylglycerol) from spinach on Cdtl-geminin interaction. (2008)
  • Author(s): Mizushina Y, Takeuchi T, Hada T, Maeda N, Sugawara F, Yoshida H, Fujita M.
  • Journal Title: Biochimie 90 Pages: 947-956
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Novel azaphilones, kasanosins A and B, which are specific inhibitors 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. 16 Pages: 4594-4599
  • 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 Pages: 281-290
  • 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. 2 16 Pages: 2939-2944
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Coenzyme Q(10) as a potent compound that inhibits Cdtl-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 Pages: 203-213
  • Peer Reviewed
• [Presentation] クルクミン誘導体の抗炎症作用 (2009)
  • Author(s): 西田真之, 古田優, 東健, 福留啓志, 清水恭平, 竹内倫文, 大澤俊彦, 菅原二三男, 水品義之, 吉田弘美
  • Organizer: 日本農芸化学会2009年度大会
  • Place of Presentation: 福岡・マリンメッセ福岡
  • Year and Date: 20090327-20090329
• [Presentation] T7ファージディスプレイ法を用いたタンパク質問相互作用阻害剤の探索法の改良 (2009)
  • Author(s): 齊藤雄己, 真仁田大輔, 菅原二三男
  • Organizer: 日本農芸化学会2009年度大会
  • Place of Presentation: 福岡・マリンメッセ福岡
  • Year and Date: 20090327-20090329
• [Presentation] 浜辺に生息する苔に寄生する真菌(Penicillium deleae)ユリアの新規物質peniciliol AおよびBの生理活性 (2009)
  • Author(s): 水品義之, 木村拓馬, 竹内倫文, 菅原二三男
  • Organizer: 日本農芸化学会2009年度大会
  • Place of Presentation: 福岡・マリンメッセ福岡
  • Year and Date: 20090327-20090329
• [Presentation] ニガウリ由来のmonoacylgalactosyl diacylglycerol (MGDG)のDNAポリメラーゼ阻害活性とヒト癌増殖抑制活性 (2009)
  • Author(s): 松井由樹, 羽田尚彦, 佐藤義大, 山口素弘, 竹内倫文, 坂口謙吾, 菅原二三男, 水品義之, 吉田弘美
  • Organizer: 日本農芸化学会2009年度大会
  • Place of Presentation: 福岡・マリンメッセ福岡
  • Year and Date: 20090327-20090329
• [Presentation] Synthesis of Natural Products(1) : The Radio Sensitizer SQ series. (2009)
  • Author(s): Hiroshi Murata, Fumio Sugawara
  • Organizer: 3rd Tokyo Uiniversity of Science Interanational Collaboration Workshop
  • Place of Presentation: 東京・ホテルエドモント
  • Year and Date: 20090315-20090316
• [Presentation] Sinthesis of Natural Products(2) : Bioactive Compounds. (2009)
  • Author(s): Hiroaki Ishii, Kyohei Shimizu, Satomi Shimura, Fumio Sugawara
  • Organizer: 3rd Tokyo Uiniversity of Science Interanational Collaboration Workshop
  • Place of Presentation: 東京・ホテルエドモント
  • Year and Date: 20090315-20090316
• [Presentation] トリマンノース由来の分子プローブの合成とQCM-PD-SAM法を用いた結合ペプチドの同定 (2009)
  • Author(s): 西山和沙, 高草木洋一, 草柳友恵, 松本勇記, 羽生紫織, 倉持幸司, 菅原二三男, 坂口謙吾, 高橋秀依, 夏苅英昭, 小林進
  • Organizer: 日本薬学会第129年会
  • Year and Date: 2009-03-26
• [Presentation] Antitumor Antibiotic Fostriecin Targets Cystein-269 of the Protein Phosphatase 2A Catalitic Subunit in Mammailan Cells with a Covalent Bond. (2009)
  • Author(s): Toshifumi Takeuchi, Fumio Sugawara
  • Organizer: 3rd Tokyo Uiniversity of Science Interanational Collaboration Workshop
  • Year and Date: 2009-03-16
• [Presentation] Developement of Phage Display with Quartz Crystal Microbalance Method. (2009)
  • Author(s): Tomoe Kusayanagi, Fumio Sugawara
  • Organizer: 3rd Tokyo Uiniversity of Science Interanational Collaboration Workshop
  • Year and Date: 2009-03-16
• [Presentation] A Facile Method to inhibit Protein-Protein Interactions with Phage Display Method. (2009)
  • Author(s): Takeki Saitoh, Fumio Sugawara
  • Organizer: 3rd Tokyo Uiniversity of Science Interanational Collaboration Workshop
  • Year and Date: 2009-03-16
• [Presentation] New Screening Methods for Protein-Protein Interaction Inhibitors Based on FRET and Phage Display. (2009)
  • Author(s): Fumio Sugawara
  • Organizer: 3rd Tokyo Uiniversity of Science Interanational Collaboration Workshop
  • Year and Date: 2009-03-15
• [Presentation] キイロショウジョウバエによる医薬標的分子の評価 (2008)
  • Author(s): 真仁田大輔, 高草木洋一, 松本勇記, 高田和徳, 坂口謙吾, 菅原二三男
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会(BMB2008)
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
  • Year and Date: 20081209-20081212
• [Presentation] T7 phage display 法を用いたロキシスロマイシン結合タンパク質の探索 (2008)
  • Author(s): 鈴木愛子, 高草木洋一, 渡邊まどか, 松本勇記, 菅原二三男, 坂口謙吾
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会(BMB2008)
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
  • Year and Date: 20081209-20081212
• [Presentation] T7 phage display 法を用いたPFOS結合タンパク質の探索 (2008)
  • Author(s): 岡戸真実, 宮野友香, 崎元一平, 志村聡美, 草柳友恵, 武内亮, 高草本香織, 松本勇記, 中崎敦夫, 竹内倫文, 倉持幸司, 高草木洋一, 太田慶祐, 三浦雅彦, 小林進, 菅原二三男, 坂口謙吾
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会(BMB2008)
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
  • Year and Date: 20081209-20081212
• [Presentation] QCM T7 ファージディスプレイ法 : 新規ドキソルビシン結合タンパク質の探索(第一報) (2008)
  • Author(s): 草柳友恵, 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: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会(BMB2008)
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
  • Year and Date: 20081209-20081212
• [Presentation] 糖認識機能解明のための分子プローブの合成 (2008)
  • Author(s): 西山和沙, 草柳友恵, 高草木洋一, 倉持幸司, 菅原二三男, 坂口謙吾, 武内智春, 笠井献一, 高橋秀依, 夏苅英昭, 小林 進
  • Organizer: 第55回有機合成化学協会関東支部シンポジウム
  • Place of Presentation: 野田市・東京理科大学
  • Year and Date: 20080509-20080510
• [Presentation] QCM T7 ファージディスプレイ法 : 新規ドキソルビシン結合タンパク質の探索(第二報) (2008)
  • Author(s): 草柳友恵, 倉持幸司, 高草木洋一, 菅原二三男
  • Organizer: 先端科学セミナー京都ケミカルバイオロジーシンポジウム
  • Place of Presentation: 京都府立大学
  • Year and Date: 2008-12-15
• [Presentation] 抗腫瘍活性物質カンプトテシンの新規作用標的タンパク質の探索 (2008)
  • Author(s): 真仁田大輔, 高草木洋一, 倉持幸司, 菅原二三男
  • Organizer: 先端科学セミナー京都 ケミカルバイオロジーシンポジウム
  • Place of Presentation: 京都府立大学
  • Year and Date: 2008-12-15
• [Presentation] 固相合成用樹脂を利用した結合タンパク質探索 (2008)
  • Author(s): 榎本好宏, 倉持幸司, 宮野友香, 石一智, 高草木洋一, 斉藤雄己, 小林進, 坂口謙吾, 菅原二三男
  • Organizer: 先端科学セミナー京都 ケミカルバイオロジーシンポジウム
  • Place of Presentation: 京都府立大学
  • Year and Date: 2008-12-15
• [Presentation] T7ファージディスプレイ法を用いたリダイフェンBの新規標的タンパク質の探索 (2008)
  • Author(s): 九十田千子, 高草木洋一, 今井孝彦, 椎名勇, 坂口謙吾, 池北雅彦, 菅原二三男
  • Organizer: 先端科学セミナー京都 ケミカルバイオロジーシンポジウム
  • Place of Presentation: 京都府立大学
  • Year and Date: 2008-12-15
• [Presentation] クルクミンとその誘導体による炎症抑制効果 (2008)
  • Author(s): 西田真之, 吉田優, 東健, 福留啓志, 竹内倫文, 倉持幸司, 菅原二三男, 坂口謙吾, 吉田弘美, 水品善之
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会(BMB2008)
  • Year and Date: 2008-12-09
• [Presentation] CBP501によるG2チェックポイント阻害作用の詳細についての研究 (2008)
  • Author(s): 松本勇記, 高草木洋一, 新藤陽介, 高草木香織, 小谷野祐希, 佐藤仁志, 河邊拓己, 菅原二三男, 坂口謙吾
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会(BMB2008)
  • Year and Date: 2008-12-09
• [Presentation] 糖鎖認識機能解明のための分子プローブの合成 (2008)
  • Author(s): 西山和沙, 草柳友恵, 松本勇記, 高草木洋一, 倉持幸司, 菅原二三男, 坂口謙吾, 高橋秀依, 夏苅英昭, 小林進
  • Organizer: 反応と合成の進歩シンポジウム
  • Year and Date: 2008-11-04
• [Presentation] T7ファージディスプレイ法を用いたBrz-2001とチトクロムP450 DWF4の結合解析 (2008)
  • Author(s): 真仁田大輔, 草柳友恵, 高草本洋一, 倉持幸司, 菅原二三男
  • Organizer: 日本ケミカルバイオロジー研究会第3回年会
  • Place of Presentation: 東京学術総合センター
  • Year and Date: 2008-05-20
• [Presentation] 医薬小分子結合タンパク質の同定を目的としたワンサイクルT7ファージディスプレイ法の研究 (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: 日本ケミカルバイオロジー研究会第3回年会
  • Year and Date: 2008-05-19
• [Patent(Industrial Property Rights)] 腫瘍滞留性を有する化合物 (2009)
  • Inventor(s): 太田慶祐三浦雅彦坂口謙吾菅原二三男村田博石間正浩
  • Industrial Property Rights Holder: 東洋水産株式会社
  • Industrial Property Number: 特許願A000804857
  • Filing Date: 2009-01-20
• [Patent(Industrial Property Rights)] 新規なスルホン酸化糖誘導およびその医薬としての使用 (2009)
  • Inventor(s): 太田慶祐三浦雅彦坂口謙吾菅原二三男佐藤昇志佐原弘益高橋延昭森陽子山崎隆之正木和好村田博
  • Industrial Property Rights Holder: 東洋水産株式会社
  • Industrial Property Number: 特許願US12/322, 151
  • Filing Date: 2009-01-19
  • Overseas
• [Patent(Industrial Property Rights)] シクロスポリンA結合タンパク質 (2008)
  • Inventor(s): 佐原弘益森陽子高橋延昭佐藤昇志菅原二三男坂口謙吾諸橋謙吾岩端一樹渡士幸一下遠野邦忠菊地浩吉傅亘宮下広樹
  • Industrial Property Rights Holder: 北海道公立大學学校法人札幌医科大学, 学校法人東京理科大学, 国立大学法人京都大学, 株式会社イムノ・ダイアグノスティク・ラボラトリー
  • Industrial Property Number: 国際出願願書PCT/JP2008/065015
  • Filing Date: 2008-08-22
  • Overseas