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Development of small molecules that modulate cholesterol homeostasis via ligand-mediated stabilization/destabilization.

Research Project

Project/Area Number 18J14851
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Chemical biology
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

吉岡 広大  東京大学, 薬学系研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsコレステロール / スクアレン / ケミカルバイオロジー / 光親和性標識 / SQLE / フィードバック / フィードフォーワード / ケミカルジェネティクス / フィードバック調節
Outline of Annual Research Achievements

コレステロールは我々の生体内において必須の脂質であるが、過剰のコレステロールは動脈硬化等の疾患の憎悪因子であるため、細胞内への取り込み、生合成、細胞外への排出は厳密に制御されている。特に、コレステロールの生合成には多量のエネルギーが必要であり、様々な制御ポイントが生合成の速さを緻密に調節している。そのような制御の一例として、コレステロール合成における律速酵素であるSQLE(squalene epoxidase)が最終産物であるコレステロールによって分解される、というネガティブフィードバック制御が知られていた(Gill et al. Cell Metab. 2011)。
一方、本研究ではSQLEの基質であるスクアレンがSQLEを安定化するという、フィードフォーワード制御の存在を見出した。
本年度はスクアレンによる安定化の具体的な作用機構の解析に取り組み、スクアレンがSQLEのN末端制御領域に直接結合し、タンパク質の分解を担うE3ユビキチンリガーゼとの相互作用を減少させ、分解速度を遅くするということを明らかにした (Yoshioka et al. PNAS 2020)。
コレステロール合成におけるSQLEの役割や、様々な疾患におけるSQLEの関連は、SQLEの機能抑制が新たな治療戦略になりうることを示唆している。本研究で見出したリガンドによるSQLEの安定性制御の知見は酵素活性の阻害とは全く異なる新しい機序の治療薬の創出に結びつくことが期待される。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2020 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Universal city of New South Wales, BABS(オーストラリア)

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] University of New South Wales(オーストラリア)

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Journal Article] A key mammalian cholesterol synthesis enzyme, squalene monooxygenase, is allosterically stabilized by its substrate2020

    • Author(s)
      Hiromasa Yoshioka, Hudson W. Coates, Ngee Kiat Chua, Yuichi Hashimoto, Andrew J. Brown, Kenji Ohgane
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

      Volume: 117 Issue: 13 Pages: 7150-7158

    • DOI

      10.1073/pnas.1915923117

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Luciferase-based HMG-CoA reductase degradation assay for activity and selectivity profiling of oxy(lano)sterols2020

    • Author(s)
      Sagimori Ikuya、Yoshioka Hiromasa、Hashimoto Yuichi、Ohgane Kenji
    • Journal Title

      Bioorganic & Medicinal Chemistry

      Volume: 28 Issue: 3 Pages: 115298-115298

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2019.115298

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multiplexing fluorogenic esterase-based viability assay with luciferase assays2019

    • Author(s)
      Ohgane Kenji、Yoshioka Hiromasa、Hashimoto Yuichi
    • Journal Title

      MethodsX

      Volume: 6 Pages: 2013-2020

    • DOI

      10.1016/j.mex.2019.09.008

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Chemical genetics approach identifies squalene as a novel feedback regulator of squalene epoxidase stability2019

    • Author(s)
      Hiromasa Yoshioka
    • Organizer
      The third A3 Young Scientist Meeting
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Squalene as a new feedback factor of squalene epoxidase stability2019

    • Author(s)
      吉岡広大、橋本祐一、大金賢司
    • Organizer
      第19回 東京大学生命科学シンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Squalene as a new feedback factor of squalene epoxidase stability2019

    • Author(s)
      Hiromasa Yoshioka, Ngee Kiat Chua , Hudson W. Coates, Yuichi Hashimoto, Andrew J. Brown, Kenji Ohgane
    • Organizer
      60th International Conference on the Bioscience of Lipids
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] コレステロール合成経路の新たなフィードバック因子としてのスクアレン2018

    • Author(s)
      吉岡広大、橋本祐一、大金賢司
    • Organizer
      第91 回日本生化学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Remarks] コレステロール合成経路の新たな制御ポイント (生体有機化学研究分野)

    • URL

      http://www.iam.u-tokyo.ac.jp/pressrelease/200310-2/

    • Related Report
      2019 Annual Research Report

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Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

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