Structural analysis and regulation of transcription factor complexes involved in tumor development and progression.

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20H02910
• Research Institution: Fasmac Co., Ltd.
• Principal Investigator: 宮園 健一 株式会社ファスマック, バイオ研究支援事業部, 研究員(移行) (90554486)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 栗崎 晃 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (60346616)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: TGF-β / タンパク質分子間相互作用

Outline of Annual Research Achievements

これまでの研究で、SMAD2/3と結合し転写活性化因子として作用するタンパク質CBPとSMAD2の複合体構造から、SMAD2-CBP複合体の形成を阻害するようなペプチド断片を設計することにより、TGF-βシグナルを抑制することに成功している。そこで本年度は、タンパク質分子間相互作用の制御を通じて、TGF-βシグナルを活性化する手法を開発しようと試みた。TGF-βシグナルの抑制にかかわる転写因子複合体としてSMAD2-MAN1複合体が知られている。また、MAN1と競合してSMAD2に結合するタンパク質としてTMEPAIが知られている。SMAD2-MAN1複合体及びSMAD2-TMEPAI複合体の構造解析の結果、MAN1は球状のドメインを使いSMAD2に結合するのに対し、TMEPAIは短いペプチド配列を使いSMAD2に結合することを明らかにしている。そこで、TMEPAIのSMAD2結合領域を最適化し、MAN1との競合を通じてTGF-βシグナルの活性化を可能とするようなペプチド断片の設計・開発を試みた。SMAD2-TMEPAI間の相互作用をin sillico解析により評価し、TMEPAIのSMAD2との相互作用に重要である残基、及び重要でない残基を特定した。また、SMAD2-TMEPAI複合体構造を元に、SMAD2-TMEPAI複合体の安定化に寄与すると予想されるアミノ酸変異を導入したTMEPAI改変体ペプチドを調製し、SMAD2との結合を評価した。その結果、一部の改変体では、野生型のTMEPAIと比較し結合特性が改善されることが確認できた。今回得られたTMEPAI改変体のさらなる最適化により、SMAD2-MAN1複合体形成阻害を通じたTGF－βシグナルの活性化が可能となると期待される。

Research Progress Status

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。