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ヒストン脱メチル化酵素の反応機構解析と阻害剤開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K21626
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 ケミカルバイオロジー
分子生物学
研究機関横浜市立大学 (2018)
国立研究開発法人理化学研究所 (2015-2017)

研究代表者

仙石 徹  横浜市立大学, 医学部, 講師 (60576312)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードエピジェネティクス / 酵素 / 阻害剤開発 / 結晶構造解析 / 翻訳後修飾 / X線結晶構造解析
研究成果の概要

タンパク質の翻訳後修飾を操作する低分子は、生物学研究ツールとして有用であると共に創薬リード化合物として豊かな可能性を持つ。本研究では、塩基性残基の修飾に関与する以下の2種類の酵素について、酵素の反応機構理解と阻害剤開発を目標とした。ヒストンH3K27脱メチル化酵素KDM6Aについて構造解析と阻害剤開発を行い、in silicoスクリーニングにより得られた化合物のうち一つがH3K27メチル化に異常を持つグリオーマ細胞の増殖を抑制することを見出した。また、アルギニンラムノシル化酵素EarPについて、その標的タンパク質である翻訳因子EF-Pとの複合体の構造を決定し、反応機構の構造基盤を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では予備的ながら細胞実験でグリオーマ細胞の増殖を抑制する活性を持ったKDM6阻害剤候補化合物を見出すことができた。本化合物の化学構造を最適化することにより、実験ツールや薬剤候補化合物として有用な分子の創出につながると期待される。また、本研究で解明されたラムノース転移酵素の新規反応機構は、様々な種類の糖転移酵素に幅広く共有される基本的な機構であると考えられると同時に、その新規阻害剤のデザインに有用な情報を提供する。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Structural basis of protein arginine rhamnosylation by glycosyltransferase EarP2018

    • 著者名/発表者名
      Sengoku Toru、Suzuki Takehiro、Dohmae Naoshi、Watanabe Chiduru、Honma Teruki、Hikida Yasushi、Yamaguchi Yoshiki、Takahashi Hideyuki、Yokoyama Shigeyuki、Yanagisawa Tatsuo
    • 雑誌名

      Nature Chemical Biology

      巻: 14 号: 4 ページ: 368-374

    • DOI

      10.1038/s41589-018-0002-y

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Structural basis for activation of Neisseria meningitides elongation factor P with arginine-32 rhamnosylation by EarP2017

    • 著者名/発表者名
      Toru Sengoku
    • 学会等名
      3rd International Symposium of Medicinal Sciences
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2017-03-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] EarPによる翻訳因子EF-PのArg32ラムノシル化の構造的基盤2017

    • 著者名/発表者名
      仙石徹・鈴木 健裕・堂前直・渡邉千鶴・本間光貴・疋田泰士・山口芳樹・高橋英之・横山茂之・柳沢達男
    • 学会等名
      ConBio2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 髄膜炎菌由来の翻訳因子EF-Pのラムノース修飾による活性化の構造的基盤2016

    • 著者名/発表者名
      仙石徹・柳沢達男・鈴木健裕・疋田泰士・渡邉千鶴・本間光貴・堂前直・高橋秀幸・横山茂之
    • 学会等名
      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
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 髄膜炎菌がタンパク質に糖をつける独特な仕組み

    • URL

      http://www.riken.jp/pr/press/2018/20180215_2/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 糖転移酵素EarPによる翻訳因子EF-PのArgのラムノシル化の構造的な基盤

    • URL

      http://first.lifesciencedb.jp/archives/18011

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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