2020 Fiscal Year Research-status Report
The molecular analysis of the structural basis of Notch1/Dll4 interaction for drug discovery.
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20K07330
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
穂積 勝人 東海大学, 医学部, 教授 (30246079)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | Notchリガンド / Dll4 / Dll1 / 立体構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々はこれまで、Notchリガンド：Dll1とDll4の構造と機能の差異について、それぞれのキメラ分子を多数構築し、調べてきた。その結果、N末部であるNMML領域中のC-Cループ構造の可動性に大きな違いがあり、それがDll4のMNNL領域を介した結合に寄与していることを示してきた。しかし、Dll分子の結合に重要とされてきたMNNL、DSL、DOS（EGF様配列のN末側２つ、EGF1/2）のすべてを有するDll4-Dll1キメラ分子（D1-D4MNDD）は、Dll4と比較し、きわめて弱いNotchシグナル誘導能しか保持せず、同領域以外に機能的に重要な領域の存在が示唆された。また我々が独自に作製した抗Dll4モノクローナル抗体は、Dll4のDSL領域を中心に認識することが判明しているが、同抗体は、Dll4のDSL領域を有するD1-D4MNDDを認識しない。そこで昨年度、同抗体の認識部位を、より細分化されたキメラ分子を作製し検証した。その結果、抗Dll4抗体は、当初予想していたEGF3領域とは無関係で、DSL-DOS領域境界（Dll1: TDPI、Dll4: DQPI；４アミノ酸で構成）を含むDSL領域を認識していた。つまり、DSL領域とそれにつながる２アミノ酸を含む全体として、特徴的な構造を有していることが示唆された。当該２アミノ酸は、既に報告された立体構造情報から、分子外部に位置することが確認できた。また、この２アミノ酸の違いが、Notch1との結合に影響することを認めている。以上の結果から、Dll4に特有の結合様式として、MNNL領域に加えて、さらにDSL-DOS境界部の関与が予測された。Dll4のDOS領域は明確に機能が劣ることと併せ、興味深い。今年度は、さらにシグナル誘導能等の機能を明らかにし、さらに立体構造シミュレーションにて、２アミノ酸の機能的意義を明らかにする。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
Dll4・MNNL領域に結合すると予測された小分子によるDll4の機能抑制能が十分ではなく、別領域の関与が大きいことが予測されたので、昨年度、Dll4・DSLの特有な構造の解明に注力した。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度の成果をもとに、MNNL、DSLそれぞれに結合する分子をスクリーニングし、併用効果を検討してみたい。
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| Causes of Carryover |
一部のプラスティック製品の納入が滞ったことで、消耗品費に差額が生じた。
次年度使用額は、前年度に購入予定としていた製品の購入に当てる。
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