2023 Fiscal Year Final Research Report

Challenging the intracellular degradation of histones through the fusion of new technologies.

Research Project

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Project/Area Number	21K19544
Research Category	Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Medium-sized Section 55:Surgery of the organs maintaining homeostasis and related fields
Research Institution	Osaka Institute of Technology
Principal Investigator	Kawahara Ko-ichi 大阪工業大学, 工学部, 教授 (10381170)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	三浦直樹鹿児島大学, 農水産獣医学域獣医学系, 教授 (80508036) 外波弘之大阪工業大学, 工学部, 准教授 (90420405) 伊藤隆史鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 特任准教授 (20381171) 八木下尚子聖マリアンナ医科大学, 医学研究科, 講師 (40367389) 藤田英俊大阪工業大学, 工学部, 准教授 (90571802)
Project Period (FY)	2021-07-09 – 2024-03-31
Keywords	敗血症 / DAMPs / ユビキチンリガーゼ / シノビオリン / フェノールポリマー / PROTAC
Outline of Final Research Achievements	Treatment of sepsis requires the essential inhibition of Damage-Associated Molecular Patterns (DAMPs). Representative molecules such as histones behave as inflammatory cytokines in the extracellular environment. To avoid this, it is necessary to suppress the release of DAMPs. Therefore, we attempted to degrade DAMPs intracellularly using the phenol polymer method and the ubiquitin ligase, Synoviolin. We identified a chimeric phenol polymer capable of binding to both histones and Synoviolin. Additionally, some histones were found to directly bind to Synoviolin, indicating the possibility of ubiquitination. Thus, the potential for containment of histones during cellular damage was suggested.
Free Research Field	救急医学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	敗血症は世界のどこかで3秒に1人が亡くなる疾患である。敗血症の定義改定により、DAMPsが注目された。間接的な細胞外での制御は困難であることが示唆され、本研究の目的「細胞内での直接的なDAMPsの封じ込めの開発・確立」は敗血症の死亡率を下げることとなり、非常に意義がある。本申請では、それぞれの分野が一義的に追求してきた課題、すなわち、医学者は敗血症の新規治療法の開発、化学者は化学合成（フェノールポリマー技術）、獣医・生物学者は細胞内シグナル伝達（ユビキチンリガーゼ・シノビオリン）の解明の融合であり、非常に意義がある。