2020 Fiscal Year Research-status Report
Development of novel cholesterol synthesis modulators that alter stability of cholesterol-biosynthetic enzymes
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20K15949
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
大金 賢司 東京理科大学, 理工学部応用生物科学科, 助教 (30771092)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 構造活性相関 / タンパク質安定性 / コレステロール / オキシステロール |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、コレステロール合成経路の重要な酵素の一つであるスクアレンモノオキシゲナーゼ(SM)に関して、その安定性に影響を与える低分子化合物の探索を目指している。
まず、スクアレンモノオキシゲナーゼの分解を誘導する低分子化合物について、ステロール類縁体・ステロイド・脂質合成経路に関連した生物活性化合物をSMのN末端ドメイン-ルシフェラーゼ融合タンパク質を利用したスクリーニングにより評価を行なった。その結果、コレステロール合成を遮断するような化合物では、SMのN末端ドメインを安定化する傾向が見られた。これは、小胞体コレステロール量の減少により、SMのコレステロール依存性分解が弱まったためと考えられ、過去の報告とも矛盾しない結果であった。一方で、オキシステロールの一部がSMの分解を起こすことがわかった。特に、ステロール側鎖がないと活性が消失することや、ヒドロキシル基の位置の異なるオキシステロールでは活性がないなど、活性の有無が構造により決まっていることが示唆された。この結果に基づき、分解活性を示したオキシステロール類縁体の合成を進めた。
また、既存のSM阻害剤であるNB-598がSMの触媒ドメインを安定化すること、その安定化がSM触媒ドメイン-luciferase融合タンパク質を用いた活性評価系において優れたS/N比で明確な用量作用応答性を示すことを見出した。これまではSM阻害剤の探索は、放射性同位体やLC-MSによる定量によりスクアレンがスクアレンモノオキシドへ代謝される過程をモニタリングして行われてきており、スループットという点で課題があった。今回見出した結果から、触媒ドメインの安定化作用というものが細胞ベースのハイスループットな新規SM阻害剤探索系として使える可能性が見えてきた。この実験系の特性や利点を明確にすべく、実験系のキャラクタリゼーションを開始した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
必要機器を導入するのに必要として申請書に計上していた予算を交付決定額が下回り、前倒し申請が可能となる9月まで導入ができなかった。そのため、活性評価が10月までできない状況となっていた。また、コロナウィルス感染症の蔓延に伴う緊急事態宣言等により、4月-6月にかけて研究の実施が困難であった。以上より、やや遅れていると評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
SMの分解を誘導する化合物という観点では、オキシステロール類縁体で活性の有無が見えてきていることから、誘導体の合成を進め、構造活性相関を明らかにする。また、本年度見出したSM触媒ドメインの阻害剤による安定化という現象は、新しいSM阻害剤のスクリーニング系として有望であることから、特性評価を進め、有用な方法として提案することを目指す。
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