細胞内メチル化制御分子可視化のための蛍光プローブの開発と展開研究

• 研究課題/領域番号: 17K19492
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 薬学およびその関連分野
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 大高 章 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(薬学域), 教授 (20201973)
• 研究期間 (年度): 2017-06-30 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円); 2018年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2017年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
• キーワード: 生体内メチル化 / 蛍光プローブ分子 / 生体反応可視化 / アデノシルホモシステイン / 蛍光プローブ / S-アデノシルホモシステイン / N-Sアシル転移

研究成果の概要

蛍光発光による生体内反応可視化は重要な創薬基盤技術である。可視化すべき生体内反応としてメチル化があり、多くの生体現象に関与している。本研究では生体内メチル化反応の制御に関っている酵素分子の機能を可視化する低分子蛍光プローブ分子を開発し、その応用展開を計ることを目的とした。検討の結果、メチル化反応を制御する酵素であるS-アデノシルホモシステイン (SAH) 加水分解酵素（SAH hydrolase）の反応可視化を達成した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

細胞内のメチル化反応は生体機能の恒常性維持に重要な働きをしており、メチル化の変調は各種疾患の発症に関与する。しかし、その重要性にも拘らず、メチル化現象を制御する酵素反応の可視化は達成されていない。そこで本研究はメチル化現象を細胞外から直接可視化するために必要とされる蛍光プローブ分子の開発を行うもので、細胞機能発現におけるメチル化の重要性解明に繋がり、その学術的意義は高い。さらに、将来的には各種疾患治療薬開発への道を拓くものであり、その社会的意義にも大きいなものがある。

研究成果

• [雑誌論文] Direct Enantioselective Indolylation of Peptidyl Imine for the Synthesis of Indolyl Glycine-Containing Peptides (2018)
  • 著者名/発表者名: Otaka Akira、Yamada Ken-ichi、Inokuma Tsubasa、Nishida Kodai
  • 雑誌名: HETEROCYCLES 巻: 97 号: 2 ページ: 1269-1269
  • DOI: 10.3987/com-18-s(t)86
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Phosphatidylserine and Cholesterol on Membrane-mediated Fibril Formation by the N-terminal Amyloidogenic Fragment of Apolipoprotein A-I (2018)
  • 著者名/発表者名: Mizuguchi Chiharu、Nakamura Mitsuki、Kurimitsu Naoko、Ohgita Takashi、Nishitsuji Kazuchika、Baba Teruhiko、Shigenaga Akira、Shimanouchi Toshinori、Okuhira Keiichiro、Otaka Akira、Saito Hiroyuki
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 8 号: 1 ページ: 5497
  • DOI: 10.1038/s41598-018-23920-3
  • NAID: 120006535031
  • URL: https://tokushima-u.repo.nii.ac.jp/records/2005551
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A Recyclable Hydrophobic Anchor-Tagged Asymmetric Amino Thiourea Catalyst (2018)
  • 著者名/発表者名: Jichu Takahisa、Inokuma Tsubasa、Aihara Keisuke、Kohiki Taiki、Nishida Kodai、Shigenaga Akira、Yamada Ken-ichi、Otaka Akira
  • 雑誌名: ChemCatChem 巻: 10 号: 16 ページ: 3402-3405
  • DOI: 10.1002/cctc.201800714
  • NAID: 120006652009
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Stapled BIG3 helical peptide ERAP potentiates anti-tumour activity for breast cancer therapeutics (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshimaru T, Aihara K, Komatsu M, Matsushita Y, Okazaki Y, Toyokuni S, Honda J, Sasa M, Miyoshi Y, Otaka A, Katagiri T
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 7 号: 1 ページ: 1821
  • DOI: 10.1038/s41598-017-01951-6
  • NAID: 120006535017
  • URL: https://tokushima-u.repo.nii.ac.jp/records/2005538
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Elucidation of inhibitor-binding pocket of D-amino acid oxidase using docking simulation and N-sulfanylethylanilide-based labeling technology (2017)
  • 著者名/発表者名: Kohiki, T.; Kato, Y.; Nishikawa, Y.;Yorita, K.; Sagawa, I.; Denda, M.; Inokuma, T.; Shigenaga, A.; Fukui, K.; Otaka, A.
  • 雑誌名: Organic & Biomolecular Chemistry 巻: 15 号: 25 ページ: 5289-5297
  • DOI: 10.1039/c7ob00633k
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Chemical Synthetic Platform for Chlorpromazine Oligomers That Were Reported as Photo-degradation Products of Chlorpromazine (2017)
  • 著者名/発表者名: Kohiki Taiki、Nishikawa Yusuke、Inokuma Tsubasa、Shigenaga Akira、Otaka Akira
  • 雑誌名: ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＆ ＰＨＡＲＭＡＣＥＵＴＩＣＡＬ ＢＵＬＬＥＴＩＮ 巻: 65 号: 12 ページ: 1161-1166
  • DOI: 10.1248/cpb.c17-00692
  • NAID: 130006235035
  • ISSN: 0009-2363, 1347-5223
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Development of acyl transfer-based chemical biology tools for purification/selective labeling of target proteins. (2019)
  • 著者名/発表者名: Shigenaga, A.; Morisaki, T.; Kohiki, T.; Denda, M.; Inokuma, T.; Otaka, A.
  • 学会等名: 5th International Symposium for Medicinal Sciences
  • 国際学会
• [学会発表] 安定なイミンを用いたα-アミノリン酸の実用的不斉合成 (2018)
  • 著者名/発表者名: 榊原 拓哉、猪熊 翼、重永 章、大髙 章、山田 健一
  • 学会等名: 創薬懇話会 2018 in 志賀島
• [学会発表] トレーサブルリンカー を用いた共有結合性低分子の標的同定 (2018)
  • 著者名/発表者名: 森崎 巧也、中山 淳、難波 康祐、重永 章、大髙 章
  • 学会等名: 第50回若手ペプチド夏の勉強会
• [学会発表] がん抑制タンパク質PHB2からの創薬シード発掘 (2018)
  • 著者名/発表者名: 安養寺 啓太央、粟飯原 圭祐、吉丸 哲郎、重永 章、片桐 豊雅、大髙 章
  • 学会等名: 第50回若手ペプチド夏の勉強会
• [学会発表] Novel methodology for the synthesis of-indolyl-glycine containing peptidevia direct asymmetric FriedelCrafts reactionto peptidyl imine. (2018)
  • 著者名/発表者名: Inokuma, T.; Nishida, K.; Shigenaga, A.; Yamada, K.; Otaka, A.
  • 学会等名: 35th European Peptide Symposium
  • 国際学会
• [学会発表] S-アデノシルホモシステイン加水分解酵素の蛍光性基質の開発 (2018)
  • 著者名/発表者名: 中西 雅之、古曳 泰規、重永 章、大髙 章、田中 信忠、北出 幸夫、日野 真美、野元 裕
  • 学会等名: 第91回日本生化学会大会
• [学会発表] Combined approach of computation and enzymology to investigate novel D-amino acid oxidase inhibitors. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kato, Y.; Maita, N.; Kohiki, T.; Kurosawa, S.; Nishikawa, Y.; Sagawa, I.; Denda, M.; Inokuma, T.; Shishido, Y.; YORITA, K.; Shigenaga, A.; Otaka, A.; Fukui, K.
  • 学会等名: The 13th International Symposium of the Institute Network for Biomedical Sciences joint with the 3rd Symposium of the Inter-University Research Network for Trans-Omics Medicine
  • 国際学会
• [学会発表] ペプチドイミンに対する不斉1,2-付加を基盤とする非天然アミノ酸含有ペプチドの不斉合成 (2018)
  • 著者名/発表者名: 猪熊 翼、岡田 和貴、西田 航大、重永 章、大髙 章、山田 健一
  • 学会等名: 第44回反応と合成の進歩シンポジウム
• [学会発表] 人工HDLの化学的性状と体内動態への影響に関する検討 (2018)
  • 著者名/発表者名: 金山 忠史、奥平 桂一郎、大川内 健人、清水 太郎、重永 章、大髙 章、石田 竜弘
  • 学会等名: 第57回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
• [学会発表] SECmideを基盤としたターンオン型蛍光クリーバブルリンカーの開発 (2018)
  • 著者名/発表者名: 森崎 巧也、重永 章、大髙 章
  • 学会等名: 第57回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
• [学会発表] 非天然側鎖構造を有するα-アミノリン酸の実用的不斉合成 (2018)
  • 著者名/発表者名: 榊原 拓哉、猪熊 翼、重永 章、大髙 章、山田 健一
  • 学会等名: 第57回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
• [学会発表] Development and application of novel protein labeling reagent SEAL. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kohiki, T.; Kato, Y.; Denda, M.; Nishikawa, Y.; YORITA, K.; Sagawa, I.; Inokuma, T.; Shigenaga, A.; Fukui, K.; Otaka, A.
  • 学会等名: 10th International Peptide Symposium
  • 国際学会
• [学会発表] Screening of the effectors for human D-amino acid oxidase and the analyses of structure-activity relationships (2017)
  • 著者名/発表者名: Kazuko YORITA, Sumire Kurosawa, Yuri Yoshida, Yoshiki Kashiwada, Shigeki Sano, Akira Otaka and Kiyoshi Fukui
  • 学会等名: The 19th triennial International Symposium on Flavins and Flavoproteins
  • 国際学会
• [学会発表] Development of anti-breast cancer stapled peptides targeting BIG3-PHB2 interaction (2017)
  • 著者名/発表者名: Akira Otaka
  • 学会等名: AIMECS 2017
  • 国際学会
• [学会発表] N-Sアシル基転移を基盤としたタンパク質ラベル化法を用いたD-アミノ酸酸化酵素阻害剤の結合サイト解明研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 古曳泰規、加藤有介、西川祐輔、頼田和子、佐川幾子、傳田将也、猪熊 翼、重永 章、福井 清、大髙 章
  • 学会等名: 第56回日本薬学会・日本薬剤師会・日本大学病院薬剤師会中国四国支部学術大会
• [学会発表] DAO分子表面に結合する阻害分子の計算科学的解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 加藤有介、古曳泰規、西川祐輔、佐川幾子、傳田将也、猪熊 翼、宍戸裕二、重永 章、大髙 章、福井 清
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会合同年次大会