| Project Area | Frontier research of chemical communications |
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| Project/Area Number |
17H06412
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
長田 裕之 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, グループディレクター (80160836)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2022-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥76,180,000 (Direct Cost: ¥58,600,000、Indirect Cost: ¥17,580,000)
Fiscal Year 2020: ¥15,600,000 (Direct Cost: ¥12,000,000、Indirect Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2019: ¥15,600,000 (Direct Cost: ¥12,000,000、Indirect Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2018: ¥15,600,000 (Direct Cost: ¥12,000,000、Indirect Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2017: ¥13,780,000 (Direct Cost: ¥10,600,000、Indirect Cost: ¥3,180,000)
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| Keywords | プロテオーム / 阻害剤 / プロテオミクス / proteome analysis / chemicalbiology / drug target |
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| Outline of Annual Research Achievements |
「ChemProteoBaseの拡充化・高度化、並びに、改変CETSAの開発」：昨年度に引き続き、ChemProteoBase（間接法）解析の精度向上のために、作用標的の明らかな標準化合物のプロテオーム解析を行い、ChemProteoBaseのデータベース拡充を行った。解糖系やTCA回路などのエネルギー代謝に関わるたんぱく質に着目して解析する手法を開発した。同定済みの274スポットのうち解糖系の24スポット８たんぱく質、並びに、TCAサイクルに関与する12スポット9たんぱくの薬剤処理による変動をスコア化して、簡便に評価できるシステムを作成した。本系を用いて、スクリーニングで得られた天然物並びに、化合物バンクの化合物を評価し、Unantimycin A, NPL40330がミトコンドリアに作用することを見出した(Biochim Biophys Acta, 1867: 28-37, 2019)。また、癌幹細胞様細胞を用いたスクリーニングによって取得された化合物NPD2381がセリン合成経路内の酵素の発現量を増加させることを見出し、ミトコンドリアを標的とすることを示した（FEBS Lett, 593:763-776, 2019)。昨年度、コントロール化合物を用いて2DE-CETSAの解析系を構築したが、スクリーニングで得られた化合物について解析を進めた。
「有用生物活性リガンドの開発」：細胞の代謝制御機構を標的とした標的ベースの探索、あるいは、セルベースの探索を行った。ユニークな化学構造をもつキノコの新規生理活性物質ヒトヨポディンAを単離した(Org Lett, 20: 6294-6297, 2018)。また、上記システムから得られた結果に基づく解析を行い、Unantimycin A, NPL40330の標的がそれぞれ複合体III、複合体Iであることを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
作用標的の明らかな既知物質を用いたChemProteoBaseのデータベースの拡張やシステムの開発は順調に進んでおり、様々な標的に対応する可能性を高めている。これらの解析系を用いて生理活性物質を解析することによって、共同研究を通した幾つかの成果に結びついた(Biochim Biophys Acta, 1867: 28-37, 2019; FEBS Lett, 593:763-776, 2019; Mol Pharm, 16: 1423-1432, 2019）。また、2-D DIGEを利用した2DE-CETSAの解析系の構築については、スタンダードの化合物を用いた条件検討がすみ、その条件を用いて、探索研究で得られた化合物について解析を行った。、化合物の標的に対する実証実験も進みつつあることは、予想以上に計画が進んでいることを示している。さらに、系の構築を進め、今までのChemProteoBaseと組み合わせることによって、より多様な標的に対応した解析が可能となることが期待される。
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| Strategy for Future Research Activity |
１）引き続きChemProteoBaseの拡張のための既知化合物の解析を行うほか、スポットの同定情報を考慮した解析法を改良することによって、迅速でより情報量の多い結果を返すシステムの構築を行う。
２）2DE-CETSAの解析系については改良を行うことによって、より良い解析系を構築していく。新規化合物の解析に応用することによって、化合物の標的たんぱく質を明らかにすることを通して、解析系の有用性を示す。
３）有用生物活性リガンドの開発のために、化合物アレイによる標的ベース探索・細胞表現型に基づくセルベース探索を行い、そこで得られた化合物について、ChemProteoBase解析や2DE-CETSAの解析系を適応し、解析系の有用性を示すほか、新規化合物の標的を解析する。さらに、プロジェクト内の新規化合物の解析を行うことによって、プロジェクトに貢献する。
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