脱ユビキチン化酵素CYLDの特異的阻害剤の開発とケミカルプローブとしての応用

• 研究課題/領域番号: 15K18468
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: システムゲノム科学
• 研究機関: 愛媛大学
• 研究代表者: 高橋 宏隆 愛媛大学, プロテオサイエンスセンター, 講師 (70432804)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: CYLD / 脱ユビキチン化酵素 / NF-kBシグナル / 低分子阻害剤探索 / Subquinocin / NF-κB経路 / 低分子化合物スクリーニング / NF-κB活性化経路 / ケミカルプローブ / ユビキチン

研究成果の概要

NF-kB活性化経路において、様々な脱ユビキチン化酵素（DUB）が関与する。本研究ではDUBの一つであるCYLDの果たす役割を解明する目的で、CYLDの活性に特異的な低分子阻害剤の開発を目指した。
コムギ無細胞タンパク質合成系とAlphaScreenを組み合わせたハイスループットなユビキチン鎖切断アッセイを基盤に、9,600種類の低分子化合物から、阻害活性が強く、かつ細胞毒性が低い化合物を一種類見出した。この化合物は、培養細胞においてNF-kBシグナルを有意に阻害したが、CYLDノックアウト細胞では阻害が認められなかった。以上から、本研究においてCYLDを阻害する低分子化合物の同定に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] HTLV-1 Tax induces formation of the active macromolecular IKK complex by generating Lys63- and Met1-linked hybrid polyubiquitin chains. (2017)
  • 著者名/発表者名: Shibata Y, Tokunaga F, Goto E, Komatsu G, Gohda J, Saeki Y, Tanaka K, Takahashi H, Sawasaki T, Inoue S, Oshiumi H, Seya T, Nakano H, Tanaka Y, Iwai K, and Inoue J.
  • 雑誌名: PLoS Pathog. 巻: 13 号: 12 ページ: e1006162-e1006162
  • DOI: 10.1371/journal.ppat.1006162
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Dysregulation of a potassium channel, THIK-1, targeted by caspase-8 accelerates cell shrinkage (2016)
  • 著者名/発表者名: Sakamaki K, Ishii TM, Sakata T, Takemoto K, Takagi C, Takeuchi A, Morishita R, Takahashi H, Nozawa A, Shinoda H, Chiba K, Sugimoto H, Saito A, Tamate S, Satou Y, Jung SK, Matsuoka S, Koyamada K, Sawasaki T, Nagai T, Ueno N
  • 雑誌名: Biochim Biophys Acta 巻: 1863 号: 11 ページ: 2766-2783
  • DOI: 10.1016/j.bbamcr.2016.08.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Linear ubiquitination is involved in the pathogenesis of optineurin-associated amyotrophic lateral sclerosis. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakazawa S, Oikawa D, Ishii R, Ayaki T, Takahashi H, Takeda H, Ishitani R, Kamei K, Takeyoshi I, Kawakami H, Iwai K, Hatada I, Sawasaki T, Ito H, Nureki O, and Tokunaga F.
  • 雑誌名: Nat. Commun. 巻: 7 号: 1 ページ: 12547-12547
  • DOI: 10.1038/ncomms12547
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] MyoD reprogramming requires Six1 and Six4 homeoproteins: genome-wide cis-regulatory module analysis. (2016)
  • 著者名/発表者名: Santolini M, Sakakibara I, Gauthier M, Ribas-Aulinas F, Takahashi H, Sawasaki T, Mouly V, Concordet JP, Defossez PA, Hakim V, Maire P.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research 巻: 44 号: 18 ページ: 8621-8640
  • DOI: 10.1093/nar/gkw512
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Establishment of a Wheat Cell-Free Synthesized Protein Array Containing 250 Human and Mouse E3 Ubiquitin Ligases to Identify Novel Interaction between E3 Ligases and Substrate Proteins. (2016)
  • 著者名/発表者名: Takahashi H, Uematsu A, Yamanaka S, Imamura M, Nakajima T, Doi K, Yasuoka S, Takahashi C, Takeda H, Sawasaki T.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 11 号: 6 ページ: e0156718-e0156718
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0156718
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] AGIA Tag System Based on a High Affinity Rabbit Monoclonal Antibody against Human Dopamine Receptor D1 for Protein Analysis. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yano T, Takeda H, Uematsu A, Yamanaka S, Nomura S, Nemoto K, Iwasaki T, Takahashi H, Sawasaki T.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 11 号: 6 ページ: e0156716-e0156716
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0156716
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Characterization of RyDEN (C19orf66) as an interferon-stimulated cellular inhibitor against dengue virus replication. (2016)
  • 著者名/発表者名: Suzuki Y, Chin WX, Han Q, Ichiyama K, Lee CH, Eyo ZW, Ebina H, Takahashi H, Takahashi C, Tan BH, Hishiki T, Ohba K, Matsuyama T, Koyanagi Y, Tan YJ, Sawasaki T, Chu1 JJ, Vasudevan SG, Sano K, Yamamoto N.
  • 雑誌名: PLoS Pathogen 巻: 12 号: 1 ページ: 275-275
  • DOI: 10.1186/s12870-015-0660-9
  • NAID: 120005763386
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] コムギ無細胞タンパク質アレイ解析によって見出された、NF-kB活性を抑制する新規DUBの機能解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高橋 宏隆, 桒田 翔平, 後藤 栄治, 徳永 文稔, 澤崎 達也
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-12-02
• [学会発表] Regulation of the stability of Dengue virus non-structural protein 4B by ubiquitin-proteasome pathway. (2016)
  • 著者名/発表者名: Takahashi H, Sameshima Y, Vasudevan SG, Suzuki Y, Yamamoto N. Sawasaki T.
  • 学会等名: 23th International Symposium on Hepatitis C Virus and Related Viruses.
  • 発表場所: 京都国際会議場（京都府京都市）
  • 年月日: 2016-10-12
  • 国際学会
• [学会発表] コムギ無細胞系を基盤としたプロテインアレイ技術の開発と応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高橋 宏隆
  • 学会等名: AMED-創薬等支援技術基盤プラットフォーム解析拠点-領域間技術交流会
  • 発表場所: 名古屋大学・創薬科学研究館（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2016-09-12
  • 招待講演
• [学会発表] コムギ無細胞タンパク質合成系を用いたフラビウイルス タンパク質の宿主相互作用タンパク質の探索 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高橋宏隆
  • 学会等名: 関西ウイルスクラブ
  • 発表場所: 大阪大学微生物病研究所（大阪府吹田市）
  • 年月日: 2016-07-30
  • 招待講演
• [学会発表] Establishment of deubiquitinating enzyme (DUB) protein array based on wheat cell-free system for a novel biochemical tool. (2016)
  • 著者名/発表者名: Takahashi H, Doi K, Yamanaka S, Kuwada S, Goto E, Tokunaga F, Sawasaki T.
  • 学会等名: Ubiquitin signaling joint with the meeting on NF-kB and MAP kinase signaling in inflammation, Keystone Symposia on Molecular and Cellular Biology
  • 発表場所: Whistler, British Columbia, Canada
  • 年月日: 2016-03-13
  • 国際学会
• [学会発表] コムギ無細胞系を用いた287種類のヒトとマウスからなるE3ユビキチンリガーゼプロテインアレイの作製と生化学的解析への応用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高橋 宏隆, 中島 達朗, 今村 芽依, 高橋 千佳子, 澤崎 達也
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会, 第88回日本生化学会大会 合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートピアホテルおよび神戸国際会議場他, 兵庫県神戸市中央区港島中町
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] Regulation of the stability of dengue virus non-structural protein 4B by ubiquitin-proteasome pathway. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takahashi H, Suzuki Y, Vasudevan SG, Sawasaki T, Yamamoto N.
  • 学会等名: 第63回ウイルス学会学術集会
  • 発表場所: 福岡国際会議場, 福岡県福岡市博多区石城町
  • 年月日: 2015-11-22
• [学会発表] Identification of novel E3 ligase that degrades HCV nonstructural protein 4B and inhibits viral replication in Huh7.5.1 cells using wheat cell-free protein production system. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takahashi H, Imamura M, Takeda H, Ito M, Suzuki T, Wakita T, Sawasaki T
  • 学会等名: 22nd International Symposium on Hepatitis C Virus and Related Viruses
  • 発表場所: Strasbourg, France
  • 年月日: 2015-10-09
  • 国際学会
• [図書] Cellular control pf dengue virus replication: Role of interferon-inducible genes. in Dengue (2017)
  • 著者名/発表者名: Takahashi H, Suzuki Y
  • 総ページ数: 23
  • 出版者: InTech
• [図書] Technology of wheat cell-free based protein array for biochemical analyses of protein kinases and ubiquitin E3 ligases. in Protein Modifications in Pathogenic Dysregulation of Signaling. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takahashi H, Nemoto K, Ramadan A, Sawasaki T
  • 総ページ数: 18
  • 出版者: Springer Japan