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分解タグの発見にもとづくタンパク質の自在分解法

研究課題

研究課題/領域番号 16H03289
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 ケミカルバイオロジー
研究機関東北大学

研究代表者

有本 博一  東北大学, 生命科学研究科, 教授 (60262789)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円)
2018年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2017年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2016年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
キーワードタンパク質分解 / タンパク質 / 細胞内分解 / オートファジー
研究成果の概要

研究代表者は、細胞内に侵入したある種の細菌の周囲に特異な翻訳後修飾をうけたタンパク質が蓄積し、これが分解と密接に関連することを見出した。そこで、この翻訳後修飾が細菌以外の対象についても一般性をもった分解誘導タグとして機能すると仮定し研究を進めた。細菌の周囲に見られた修飾はグアニンの誘導体であったので、種々のグアニン誘導体を合成してタンパク質に導入して、タンパク質寿命に与える影響を調べたところ、予期した通り、タンパク質寿命を短縮する誘導体が発見された。オートファジーに関わる各種の変異細胞株も駆使して作用機序の解析を進めた。また、分解を受けるタンパク質の実施例を増やして効果の一般性を検証した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

細胞内のタンパク質レベルを低下させる分子技術は、生命科学研究において多用される遺伝学的手法と類似の効果をもたらすため、基礎医学研究の成果を創薬に結びつける手法として注目されています。特定タンパク質の分解を誘導することが主なアプローチになります。細胞内の分解機構であるUPSを使う応用は進んでいますが、オートファジーの利用は十分に進んでいませんでした。本研究は、オートファジーを細胞内の局所にリクルートする初めての分子技術を可能にしました。

報告書

(4件)
  • 2019 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2020 2019 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 1件、 招待講演 13件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Targeting selective autophagy by AUTAC degraders2020

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Daiki、Arimoto Hirokazu
    • 雑誌名

      Autophagy

      巻: 16 号: 4 ページ: 765-766

    • DOI

      10.1080/15548627.2020.1718362

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] AUTACs: Cargo-Specific Degraders Using Selective Autophagy2019

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Daiki、Moriyama Jun、Nakamura Tomoe、Miki Erika、Takahashi Eriko、Sato Ayami、Akaike Takaaki、Itto-Nakama Kaori、Arimoto Hirokazu
    • 雑誌名

      Molecular Cell

      巻: 76 号: 5 ページ: 797-810.e10

    • DOI

      10.1016/j.molcel.2019.09.009

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 選択的オートファジーを自在に制御できる分子AUTACの発明と応用可能性2020

    • 著者名/発表者名
      有本博一
    • 学会等名
      JBAバイオエンジニアリング研究会公開講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] オートファジーに基づく標的選択的分解技術:AUTAC2020

    • 著者名/発表者名
      有本博一
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] オートファジーに基づく創薬の可能性2019

    • 著者名/発表者名
      有本博一
    • 学会等名
      日本薬学会医薬化学部会 創薬懇話会2019 in 秋保
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Autophagy-based targeted degradation2019

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Arimoto
    • 学会等名
      Targeted Protein Degradation Forum in Japan
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 選択的オートファジーを利用する創薬手法2019

    • 著者名/発表者名
      有本博一
    • 学会等名
      千葉県がんセンター研究所 集談会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 選択的オートファジー分解の低分子化合物による制御2017

    • 著者名/発表者名
      有本博一
    • 学会等名
      第44回 日本毒性学会学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 選択的オートファジー分解を可能にする低分子化合物2017

    • 著者名/発表者名
      有本博一、高橋大輝、一刀かおり
    • 学会等名
      日本農芸化学会 2018年度大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 抗菌オートファジーにおける分解標的認識の分子基盤2017

    • 著者名/発表者名
      有本博一
    • 学会等名
      第90回 日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A role of nitrative stress in selective autophagy2017

    • 著者名/発表者名
      有本博一
    • 学会等名
      第90回 日本細菌学会総会 国際シンポジウム Redox signaling in host defense and oxidative stress
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] オートファジーの自在制御に向けて2016

    • 著者名/発表者名
      有本博一
    • 学会等名
      第25回 内毒素・LPS研究会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 内因性小分子が制御する選択的オートファジーの機構2016

    • 著者名/発表者名
      有本博一
    • 学会等名
      第43回 日本毒性学会 シンポジウム:オルガネラトキシコロジー
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] オルガネラ分解の自在制御に向けて2016

    • 著者名/発表者名
      有本博一
    • 学会等名
      生理学研究所 研究会「オルガネラネットワークの制御機構とその生理的意義」
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] S-グアニル化を起点とする細胞内分解経路2016

    • 著者名/発表者名
      有本博一
    • 学会等名
      第69回 日本酸化ストレス学会学術集会 シンポジウム
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [産業財産権] 傷害を受けたミトコンドリアのオートファジー機構による分解剤2017

    • 発明者名
      有本博一、一刀かおり、高橋大輝、森山順
    • 権利者名
      国立大学法人 東北大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-135086
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] 複素環化合物2017

    • 発明者名
      有本博一、一刀かおり他7名
    • 権利者名
      国立大学法人 東北大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-019127
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-12-27  

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