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

2009 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、遺伝子変異キイロショウジョウバエを用いた新規薬剤感受性評価法の確立と、それを用いたCPTの新規生体内作用標的タンパク質の同定を目的とした。
水晶発振子マイクロバランス(QCM)装置を用いたT7ファージディスプレイ法を用いて、CPT-20-B結合ペプチド(NSASRGGSQRGRGEH)が同定されている。このペプチド配列は、ヒトHshnRNP A1とキイロショウジョウバエDmHrb87Fのそれぞれの配列と相同性を示した。HeLa細胞可溶画分を用いたビーズプルダウン試験から、CPTとHshnRNP A1が結合した。HshnPNP A1-GST組み換えタンパク質を作製し、QCM相互作用解析を行い、CPTがHshnRNP A1と解離定数82.7nMで結合した。
遺伝子欠損キイロショウジョウバエによる薬剤感受性試験の結果、2つのDmHrb87F遺伝子変異体であるHrb87FKG02089とHrb87FBG02743は、野生株と比較してCPTに対して高い感受性を示した。Topo Iは、プラスミドDNAのスーパーコイルを解消する働きがある。このトポロジー変化をCPTそしてHshnRNP A1存在下で観察した。CPTは、報告される様にtopo I活性を阻害した。また、hnRNP A1も同様にtopo I活性を阻害した。さらに、HshnRNP A1は、CPT共存在下でtopo I活性阻害を増進した。
以上の結果から、HshnRNP A1またはDmHrb87FはCPTと結合し、topo I活性を調節している可能性が示唆された。

Research Products

• [Journal Article] A sulfoglycolipid beta-sulfoquinovosyldiacylglycerol(betaSQDG)binds to Met1-Arg95 region of murine DNA polymerase lambda(Mmpol lambda)and inhibits its nuclear transit (2010)
  • Author(s): Takakusagi K, Takakusagi Y, Ohta K, Aoki S, Sugawara F, Sakaguchi K.
  • Journal Title: Protein Eng Des Sel 23 Pages: 51-60
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 3-O-methylfunicone, a selective inhibitor of mammalian Y-family DNA polymerases from an Australian sea salt fungal strain (2009)
  • Author(s): Mizushina Y, Motoshima H, Yamaguchi Y, Takeuchi T, Hirano K, Sugawara F, Yoshida H.
  • Journal Title: Mar Drugs. 7 Pages: 624-639
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis and structure-activity relationships of dehydroalt enusin derivatives as selective DNA polymerase alpha inhibitors (2009)
  • Author(s): Kuramochi K, Fukudome K, Kuriyama I, Takeuchi T, Sato Y, Kamisuki S, Tsubaki K, Sugawara F, Yoshida H, Mizushina Y.
  • Journal Title: Bioorg Med Chem. 15 Pages: 7227-7238
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Structure and activity relationship of monogalactosyl diacyl glycerols, which selectively inhibited in vitro mammalian replicative DNA polymerase activity and human cancer cell growth (2009)
  • Author(s): Matsui Y, Hada T, Maeda N, Sato Y, Yamaguchi Y, Takeuchi T, Takemura M, Sugawara F, Sakaguchi K, Yoshida H, Mizushina Y.
  • Journal Title: Cancer Lett. 283 Pages: 101-107
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Antitumor antibiotic fostriecin covalently binds to cysteine-269 residue of protein phosphatase 2A catalytic subunit in mammalian cells (2009)
  • Author(s): Takeuchi T, Takahashi N, Ishi K, Kusayanagi T, Kuramochi K, Sugawara F.
  • Journal Title: Bioorg Med Chem. 17 Pages: 8113-8122
  • Peer Reviewed
• [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. 17 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] Validation of small-molecule/protein interactions by the T7 phage display strategy using a quartz-crystal microbalance device (2009)
  • Author(s): Takakusagi Y, Takakusagi K, Sugawara F, Sakaguchi K.
  • Journal Title: タンパク質核酸酵素 54 Pages: 1203-1209
• [Presentation] 線虫ガレクチンLEC-6による糖鎖認識機構解明のための分子プローブの合成及びその評価 (2010)
  • Author(s): 西山和沙, 山田篤, 草柳友恵, 松本勇記, 高草木洋一, 菅原二三男, 坂口謙吾, 小林進, 武内智春, 笠井献一, 夏苅英昭, 高橋秀依
  • Organizer: 日本薬学会第130年会
  • Year and Date: 2010-03-28
• [Presentation] エポラクタエン及び誘導体の化学と生物:全合成から作用機構解析 (2010)
  • Author(s): 倉持幸司, 椿一典, 水品善之, 菅原二三男, 池北雅彦, 小林進
  • Organizer: 第4回連携大学院セミナー京都「先端バイオイメージングと基盤技術」
  • Year and Date: 2010-01-18
• [Presentation] Self-assembled monolayer(SAM)of small organic molecule for efficient random-peptide phage display selection using a cuvette type quartz-crystal microbalance(QCM)device (2009)
  • Author(s): 高草木洋一, 鈴木愛こ, 菅原二三男, 小林進, 坂口謙吾
  • Organizer: ICCE-17
  • Place of Presentation: Honolulu, HI
  • Year and Date: 20090726-20090801
• [Presentation] Camptothecins : Inhibition of the E-prostanoid receptor subtype 1(EP1)signaling pathways and its' mechanistic aspects (2009)
  • Author(s): Takakusagi Y, Manita D, Okado M, Nakayama M, Takakusagi K, Sugawara F, Sakaguchi K
  • Organizer: The 50th Anniversary Meeting of the American Society of Pharmacognosy
  • Place of Presentation: Honolulu, HI
  • Year and Date: 20090627-20090701
• [Presentation] QCM-phage display : Identification of doxorubicin-binding protein(part III) (2009)
  • Author(s): 草柳友恵, 高草木洋一, 武内智春, 坂口謙吾, 菅原二三男
  • Organizer: The 50th Anniversary Meeting of the American Society of Pharmacognosy
  • Place of Presentation: Honolulu, HI
  • Year and Date: 20090627-20090701
• [Presentation] 海洋天然物SQAGによるDNA polymerase lambda の阻害様式の解明 (2009)
  • Author(s): 高草木香織, 太田慶祐, 高草木洋一, 青木仁子, 菅原二三男, 坂口謙吾
  • Organizer: 日本ケミカルバイオロジー学会第4回年会
  • Place of Presentation: 神戸市産業振興センター
  • Year and Date: 20090518-20090519
• [Presentation] YファミリーDNAポリメラーゼ選択的阻害剤:Penicilliol A, Penicilliol B (2009)
  • Author(s): 水品善之, 木村拓馬, 竹内倫文, 米澤裕子, 大橋英治, 大森治夫, 益谷央豪, 花岡文雄, 吉田弘美, 菅原二三男, 坂口謙吾
  • Organizer: 第32回日本分子生物学会
  • Year and Date: 2009-12-09
• [Presentation] T7ファージディスプレイ法を用いて同定したアンジオモチンとロキシスロマイシンの相互作用の検証 (2009)
  • Author(s): 鈴木愛こ, 高草木洋一, 渡辺まどか, 松本勇記, 戸井崎絢, 鈴木孝洋, 菅原二三男, 小林進, 坂口謙吾
  • Organizer: 第32回日本分子生物学会
  • Year and Date: 2009-12-09
• [Presentation] エポラクタエン及び誘導体のチオール反応性 (2009)
  • Author(s): 倉持幸司, 椿一典, 水品善之, 菅原二三男, 池北雅彦, 小林進
  • Organizer: 日本農芸化学会関西支部例会
  • Year and Date: 2009-12-05
• [Presentation] カバノアナタケから同定された新規化合物DDTCTの細胞増殖抑制効果 (2009)
  • Author(s): 望月万里, 森田明典, 羽染芳宗, 井田紀子, 村田寛, 船津修, 菅原二三男, 池北雅彦
  • Organizer: 第82回日本生化学会大会
  • Year and Date: 2009-10-22
• [Presentation] X-family DNAポリメラーゼによる生物多様性の調節 (2009)
  • Author(s): 小寺啓文, 武内亮, 半澤直人, 内山幸伸, 美和秀胤, 菅原二三男, 坂口謙吾
  • Organizer: 第11回日本進化学会大会
  • Year and Date: 2009-09-02
• [Book] Handbook of Nutritional Biochemistry : Genomics (2009)
  • Author(s): Yoshiyuki Mizushina,, Kengo Sakaguchi, Fumio Sugawara, Hiromi Yoshida
  • Total Pages: 538
  • Publisher: INHIBITORY MECHANISM OF LONGER CHAIN FATTY ACIDS ON MAMMALIAN DNA POLYMERASE B ACTIVITY