| Project/Area Number |
24K02169
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 47020:Pharmaceutical analytical chemistry and physicochemistry-related
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
大澤 匡範 慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 教授 (60361606)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
横川 真梨子 慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 講師 (60648020)
石田 英子 慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 助教 (70563295)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000)
Fiscal Year 2026: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2025: ¥7,670,000 (Direct Cost: ¥5,900,000、Indirect Cost: ¥1,770,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
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| Keywords | タンパク質－タンパク質相互作用 / 拮抗 / 競合 / 阻害 / 相互作用 / 分子認識 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、「がん関連転写因子FOXO3aをめぐるDNAと14-3-3ζの拮抗メカニズムの解明」、「孤発性ALSの原因タンパク質であるTDP-43の細胞内凝集・沈殿と、RNA結合によるその阻害のメカニズムの解明」を実施例として、複合体の立体構造や解離定数だけからでは説明のつかない効率性の高い拮抗メカニズムを解明することを目的とする。さらに明らかにしたメカニズムに基づき、これらの相互作用系が密接に関わるがんとALSに対する創薬戦略を構築し、新規薬剤の創製に貢献していく。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、「転写因子FOXO3aをめぐるDNAと14-3-3ζの拮抗メカニズムの解明」、「TDP-43の凝集・沈殿と、RNA結合によるその阻害のメカニズムの解明」を通じて、複合体の立体構造や解離定数だけからでは説明のつかない効率性の高い拮抗メカニズムを解明することを目的とする。また明らかにしたメカニズムに基づき、新規阻害剤をデザインし創薬につなげる。
【転写因子FOXO3aをめぐるDNAと14-3-3ζの拮抗メカニズムの解明】
(a)ITCによるリン酸化FOXO3aとDNAの相互作用、およびリン酸化FOXO3aと14-3-3ζの相互作用における解離定数(Kd)およびその他の相互作用に関する熱力学的パラメータを得た。(b)FSECによるリン酸化FOXO3aに対するDNAと14-3-3ζの拮抗関係の定量的解析を実施し、三者の相互作用を定量的に評価した。
【TDP-43の凝集・沈殿と、RNA結合によるその阻害のメカニズムの解明】
(a)沈殿形成能および核酸の沈殿形成抑制能の評価法を確立し、これまでにデザインした200種類の核酸の沈殿抑制活性を評価した。(b)ITCにより、デザインしたRNAとTDP-43のKdを算出した。(C）Kdと沈殿形成抑制能（IC50）との相関解析を行い、これらが正の相関を示した。これらのことから、高い沈殿抑制活性を有する核酸を獲得するには、TDP-43との高い結合親和性を有するものをデザインすればよいという創薬戦略が構築できた。この戦略に基づき、TDP-43の沈殿形成を抑制する高活性核酸を複数創出することに成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究概要に記した成果は、当初の計画通りに実施し、予想外の結果を含め良好な結果が得られているため、おおむね順調に進んでいると結論した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後も計画通り進める予定である。
【転写因子FOXO3aをめぐるDNAと14-3-3ζの拮抗メカニズムの解明】
(c)NMRによるリン酸化FOXO3a―14-3-3ζ複合体の立体構造解析、(d)DNAと14-3-3ζがFOXO3a上で「①直接競合する部位」と「②直接競合しない部位」の同定、特に、拮抗における14-3-3ζ結合の優位性のメカニズムの解明を目指す。
【TDP-43の凝集・沈殿と、RNA結合によるその阻害のメカニズムの解明】
(c)TDP-43の沈殿画分におけるTDP-43同士の相互作用部位の同定、(d)TDP-43のRRMへの核酸結合による、沈殿形成抑制機構の解明を目指す。
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