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Mechanistic analysis of novel DNA repair inhibitors and their possible application to anticancer therapy

Research Project

Project/Area Number 16H02952
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Risk sciences of radiation and chemicals
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

Matsunaga Tsukasa  金沢大学, 薬学系, 教授 (60192340)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 猪部 学  金沢大学, 薬学系, 准教授 (10312414)
若杉 光生  金沢大学, 薬学系, 准教授 (80345595)
後藤 享子  金沢大学, 薬学系, 准教授 (50180245)
向 智里  金沢大学, その他部局等, その他 (70143914)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥18,200,000 (Direct Cost: ¥14,000,000、Indirect Cost: ¥4,200,000)
Fiscal Year 2018: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2017: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2016: ¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000)
Keywordsケミカルバイオロジー / ヌクレオチド除去修復 / 低分子化合物 / シスプラチン / オラパリブ / 阻害剤 / 癌治療 / 癌 / 遺伝学 / 遺伝子 / 薬学
Outline of Final Research Achievements

In this study, we have tried to uncover the detailed mechanisms underlying the protein degradation of nucleotide excision repair (NER) factors, ERCC1 or XPB, induced by two kinds of small-molecule compound. We have identified two different SCF complexes responsible for each reaction and also suggested the involvement of protein kinases. Futhermore, we have found that the ERCC1 degrader potentiates the cytotoxicity of cisplatin or olaparib to cancer cells. On the other hand, we have newly identified two natural compounds inhibiting NER with different mechanisms after another chemical library screening.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ヌクレオチド除去修復は発がんを抑制する重要なゲノム安定化機構の一つであり、基本反応は試験管内再構成系を用いた解析から概ね理解されている。しかし、ヒト細胞内におけるNER反応はさらに複雑であり、様々なレベルの調節因子・反応がわかり始めているが、現段階では断片的な知見が多く全容解明には程遠い。本研究におけるケミカルバイオロジーを利用した新しいアプローチから得た新規NER阻害化合物やその作用機序の知見は、細胞内NER関連反応の理解に寄与する学術的意義があったとともに、NER阻害化合物を癌治療へと応用できる可能性も示すことができ、社会的意義も大きいと言える。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (26 results)

All 2019 2018 2017 2016 Other

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (18 results) (of which Invited: 4 results) Book (1 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] PDIP38/PolDIP2 controls the DNA damage tolerance pathways by increasing the relative usage of translesion DNA synthesis over template switching.2019

    • Author(s)
      Tsuda M, Ogawa S, Ooka M, Kobayashi K, Hirota K, Wakasugi M, Matsunaga T, Sakuma T, Yamamoto T, Chikuma S, Sasanuma H, Debatisse M, Doherty AJ, Fuchs RP, Takeda S
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 14 Issue: 3 Pages: e0213383-e0213383

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0213383

    • NAID

      120006822506

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Spironolactone-induced XPB degradation depends on CDK7 kinase and SCF<FBXL18> E3 ligase2019

    • Author(s)
      Ueda, M., Matsuura, K., Kawai, H., Wakasugi, M. and Matsunaga, T.
    • Journal Title

      Genes to Cells

      Volume: 24 Issue: 4 Pages: 284-296

    • DOI

      10.1111/gtc.12674

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Aquarius is required for proper CtIP expression and homologous recombination repair2017

    • Author(s)
      2.Sakasai R, Isono M, Wakasugi M, Hashimoto M, Sunatani Y, Matsui T, Shibata A, Matsunaga T, Iwabuchi K
    • Journal Title

      Sci Rep

      Volume: 7 Issue: 1 Pages: 1-11

    • DOI

      10.1038/s41598-017-13695-4

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      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Rapid G0/1 transition and cell cycle progression in CD8+ T Cells compared to CD4+ T Cells following in vitro stimulation2017

    • Author(s)
      Mishima, T., Fukaya, S., Toda, S., Ando, Y., Matsunaga, T. and Inobe, M.
    • Journal Title

      Microbiology and Immunology

      Volume: 印刷中 Issue: 5 Pages: 168-175

    • DOI

      10.1111/1348-0421.12479

    • NAID

      120006343955

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    • Author(s)
      福本唯、宮崎由里圭、上田将信、松浦顕教、若杉光生、松永 司
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      日本薬学会第139回年会
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  • [Presentation] 官能基制御型タンパク質S-S結合切断反応の開発2018

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      稲垣冬彦、百瀬 幸、丸山直哉、松浦顕教、松永 司、向 智里
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      日本ケミカルバイオロジー学会第13回年会
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      上田将信、大澤琢郎、小田桐周平、福島直紀、西永真理、若杉光生、松永 司
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      日本薬学会第137回年会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター(仙台市)
    • Year and Date
      2017-03-25
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  • [Presentation] NER依存的な二次的DNA損傷生成におけるEXO1の関与の検討2017

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      田中秀樹、石井利実、若杉光生、松永 司
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      日本薬学会第137回年会
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      仙台国際センター(仙台市)
    • Year and Date
      2017-03-25
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  • [Presentation] ケミカルバイオロジーを利用したヌクレオチド除去修復研究とその応用2017

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      松永 司
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      大阪国際がんセンター研究所・OICIセミナーシリーズ118
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      日本環境変異原学会第46回大会・シンポジウム「DNA損傷による変異とその防御」
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      松永 司
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      日本薬学会第138回年会・シンポジウム「DNA損傷(応答)研究最前線―創薬・治療戦略の可能性を探る―」
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  • [Presentation] 低分子化合物で誘導されるNER因子分解反応のメカニズム解析2017

    • Author(s)
      上田将信、小田桐周平、西永真理、若杉光生、松永 司
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      第16回次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2017
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  • [Presentation] 休止期のNER依存的なDNA損傷応答におけるExo1の関与2017

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      若杉光生、田中秀樹、宮口裕子、石井利実、松永 司
    • Organizer
      日本放射線影響学会第60回大会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ヌクレオチド除去修復解析に用いるDNA損傷プローブ作製の試み2017

    • Author(s)
      崎川知穂、三代憲司、上田将信、国嶋崇隆、若杉光生、松永 司
    • Organizer
      日本薬学会北陸支部第129回例会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 休止期細胞で生じるNERギャップ中間体のExo1によるプロセッシング2017

    • Author(s)
      若杉光生、田中秀樹、宮口裕子、石井利実、松永 司
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      第40回日本分子生物学会年会(2017年度生命科学系学会合同年次大会)
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 低分子化合物によるNER因子分解誘導のメカニズム解析2017

    • Author(s)
      上田将信、小田桐周平、西永真理、若杉光生、松永 司
    • Organizer
      日本薬学会第138回年会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] XPF-ERCC1へテロダイマーの細胞内局在性を決定する要因の解析2017

    • Author(s)
      赤堀 稜、高森千枝、小田桐周平、若杉光生、松永 司
    • Organizer
      日本薬学会第138回年会
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  • [Presentation] NER阻害化合物A6のERCC1-XPF分解誘導メカニズムの解析2016

    • Author(s)
      小田桐周平、三島観知、若杉光生、上田将信、川原弘明、西永真理、河合秀彦、長田裕之、松永 司
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • Year and Date
      2016-11-30
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  • [Presentation] ヌクレオチド除去修復欠損細胞で見られる紫外線誘発DNA損傷の消失2016

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      岩崎真波、須田愛子、本田愛美、若杉光生、松永 司
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会
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      パシフィコ横浜(横浜市)
    • Year and Date
      2016-11-30
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 新しい紫外線DNA損傷解析系とケミカルバイオロジーを利用したヌクレオチド除去修復研究2016

    • Author(s)
      松永 司、斎藤臣雄、長田裕之、遠藤良夫
    • Organizer
      日本放射線影響学会第59回大会
    • Place of Presentation
      JMSアステールプラザ(広島市)
    • Year and Date
      2016-10-26
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    • Invited
  • [Presentation] マウス皮膚におけるヌクレオチド除去修復に依存した二次的DNA損傷の生成と応答反応2016

    • Author(s)
      堀田侑希、若杉光生、善岡克次、田中亀代次、松永 司
    • Organizer
      日本放射線影響学会第59回大会
    • Place of Presentation
      JMSアステールプラザ(広島市)
    • Year and Date
      2016-10-26
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  • [Presentation] ヌクレオチド除去修復阻害剤の作用機序に関する解析2016

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      大澤琢郎、小田桐周平、上田将信、西永真理、若杉光生、松永 司
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      日本薬学会北陸支部第128回例会
    • Place of Presentation
      北陸大学(金沢市)
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  • [Book] 光と生命の事典2016

    • Author(s)
      日本光生物学協会 光と生命の事典 編集委員会 編
    • Total Pages
      436
    • Publisher
      朝倉書店
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  • [Remarks] 松永研究室|遺伝情報制御学

    • URL

      http://www.p.kanazawa-u.ac.jp/~iden/

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      http://www.p.kanazawa-u.ac.jp/~iden/index.html

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  • [Patent(Industrial Property Rights)] ヌクレオチド除去修復阻害剤、それを含有する腫瘍治療の増強剤及び抗腫瘍剤2019

    • Inventor(s)
      松永 司、宮崎由里圭、福本 唯
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人金沢大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2019-054753
    • Filing Date
      2019
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URL: 

Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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