2022 Fiscal Year Annual Research Report
核酸高次構造を反応場とするユビキチンプロテアソーム誘導分子の開発
Publicly Offered Research
| Project Area | New frontier for ubiquitin biology driven by chemo-technologies |
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| Project/Area Number |
21H00275
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
寺 正行 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10643512)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 核酸構造 / グアニン四重鎖 / PROTAC |
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| Outline of Annual Research Achievements |
グアニン豊富な核酸領域で形成されるグアニン四重鎖（G4）はG4結合タンパク質 (G4BP) と相互作用することで複製、転写、翻訳など重要な生命現象に関与すると考えられている1)。しかし、G4BPがG4に結合することで生じる生物学的機能は不明な点が多い。最近、PhanらはE3（ユビキチンリガーゼ）リガンドで修飾したG4形成オリゴヌクレオチドをHela細胞に導入することでG4BPがプロテアソーム分解されることを報告した2)。本手法では外部から加えたG4がG4BPをリクルートするため、細胞内で自然に形成されたG4に結合するG4BPの機能解析が困難である。そこで本研究では、細胞内でのG4-G4BP相互作用解析を指向し、細胞内G4に結合するG4リガンドに、E3リガンドを連結したG4-PROTACリガンドを開発した。
E3ユビキチンリガーゼであるセレブロン (CRBN) のリガンドであるポマリドミドとG4リガンド (L2H2-6OTD) を連結したG4-PROTACリガンド1aを合成した。CRBN結合のネガティブコントロールとなるメチル化ポマリドミドを導入したG4-PROTACリガンド類1bも合成した (Figure 1a)。次に、合成したG4-PROTACリガンド類をHela細胞に添加し、G4BPの一つであるDHX36に着目しそのタンパク質量を定量した。その結果、1aを添加した場合に細胞内のDHX36が顕著に減少することがわかった (Figure 1b)。このことから、細胞内G4に結合したDHX36のG4-PROTACリガンドによる分解が示唆された。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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