2023 Fiscal Year Final Research Report
Photo-regulation of mitotic kinesin Eg5 function using photochromic inhibitors which have multiple photo-switching states
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19K05818
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 38030:Applied biochemistry-related
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| Research Institution | Soka University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 機能性抗癌剤 / キネシン / 光制御 / フォトクロミック分子 / 分子モーター / 細胞有糸分裂 / アゾベンゼン / スピロピラン |
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| Outline of Final Research Achievements |
Compounds that specifically inhibit kinesin Eg5, an ATP-driven motor protein responsible for spindle formation related to cell division in cancer cells, are attracting attention as anticancer drugs. In this study, we developed a photochromic Eg5 inhibitor with a multistep photoswitching mechanism by fusing two different photoresponsive photochromic molecules, and succeeded in photoreversibly controlling the ATPase activity and microtubule gliding activity of Eg5. This indicates that it is possible to synthesize anticancer drugs based on kinesin Eg5 inhibitors with a multistep switching mechanism, and it is highly anticipated that these photoswitching anticancer drugs will be applied to medical treatment in the future.
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| Free Research Field |
バイオナノテクノロジー
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究成果の学術的意義は、キネシンEg5を生体分子機械として捉え、他のキネシンには見られないEg5特有の分子機械的な仕組みに注目して、そこに人工的な光応答性ナノデバイスとしてフォトクロミック分子を導入して光刺激でEg5を制御できることを示した点にある。社会的意義は、臨床現場における応用の高い技術になり得ると期待できることである。特定の異性化で活性化された薬剤が患部組織で作用して、ガン細胞のアポトーシスを誘導することにより癌細胞を死滅させた後、異なる波長の光で不活性あるいは活性を弱くすることで正常細胞への副作用を抑えることが可能となる。また患者の状態に合わせた薬剤作用の制御が可能である。
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