2020 Fiscal Year Research-status Report
Development of degrader targeting proteins regulated by ubiquitination
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20K22711
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| Research Institution | Kyoto Prefectural University of Medicine |
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Principal Investigator |
横尾 英知 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (80881424)
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| Project Period (FY) |
2020-09-11 – 2022-03-31
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| Keywords | タンパク質分解剤 / キメラ分子 / PROTAC / プロテアソーム / ユビキチン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
PROTACsは標的タンパク質リガンドとユビキチンリガーゼリガンドをリンカーを介して結合した分解誘導剤であり、創薬モダリティとして期待されている。しかし、ユビキチンリガーゼの標的特異性によりユビキチン化が起きない場合や、分解以外のシグナルを誘起しうるポリユビキチン鎖の品質管理が課題となる。本研究では、プロテアソームを標的タンパク質に直接近づける、ユビキチン非依存的な分解誘導剤の開発を目指す。
これまで分解誘導剤により分解可能なタンパク質として核内受容体が広く研究されており、モデル標的タンパク質として有用となる。本年度は、複数の核内受容体を標的とする分解誘導剤に適用可能なリガンドを新たに取得した。分解誘導剤の活性は標的タンパク質に依存して大きく変化するため、複数のタンパク質を標的としうる分解誘導剤の開発に利用可能なリガンドは、キメラ分子の分解活性を効率的に検討するために有用となる。また、プロスタグランジンD合成酵素（H-PGDS）がPROTACsにより高効率で分解できることを見いだし、分解誘導剤の標的として有用であることを明らかとした。そこで、これらのタンパク質をモデル標的タンパク質として、PROTACsのE3リガンドをプロテアソームリガンドに代えたキメラ分子を設計、合成した。得られた化合物を評価した結果、化合物添加による標的タンパク質の減少が見られ、これらはプロテアソームにより引き起こされていることを明らかとした。
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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
今年度は、複数の核内受容体を標的とした分解誘導剤に適用可能なリガンドを新たに取得し、複数のタンパク質の存在量を指標にキメラ分子の分解活性を検討できることを見いだした。また、H-PGDSを標的としたPROTACsが高効率で分解できることを見いだし、H-PGDSが分解誘導活性を検討するモデルタンパク質として有用であることを見いだした。そこで、これらのタンパク質を標的として、そのリガンドとプロテアソームに結合する低分子リガンドとのキメラ分子を設計、合成し、その分解活性をウエスタンブロット法により評価した。その結果、プロテアソームによる標的タンパク質の分解を誘導する化合物を得ることに成功した。以上より、本研究はおおむね順調に進捗している。
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| Strategy for Future Research Activity |
プロテアソームリガンドと標的タンパク質リガンドとの組み合わせを変換したキメラ化合物を検討することで、分解を誘導できるかを検討する。そうしたキメラ分子の設計、合成と並行して、得られた化合物の分解機構解析を進める。具体的にはユビキチン化依存性を、ユビキチン活性化酵素阻害剤を用いた評価等により明らかとする。所望の機能を示す化合物を得た後に、ユビキチン化により機能が変化するタンパク質などを標的とした分解誘導剤を合成、評価する。
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| Causes of Carryover |
当該年度は主に小分子の合成を進めており、ペプチド合成装置の購入を次年度に繰り越したため。
次年度使用額の使用計画として、ペプチド合成装置を購入し、合成を効率化する。
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Research Products
(12 results)
