ケミカルアレイによる膜結合蛋白質発現細胞を用いたリガンド探索手法の開発

• 研究課題/領域番号: 18K05366
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分37030:ケミカルバイオロジー関連
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 近藤 恭光 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 専任研究員 (80333342)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: ケミカルアレイ / 膜結合蛋白質 / リガンド / ハイスループットスクリーニング / 膜受容体 / 細胞

研究成果の概要

ケミカルアレイは、スライドガラス上に化合物を固定化して、標的蛋白質に結合する化合物をハイスループットスクリーニングする技術として開発した。膜結合蛋白質をサンプル対象とする細胞結合アッセイの基礎的な処理条件を確立するために、ケミカルアレイ法およびSPRイメージング法での種々の条件を検討した。また、並行して、細胞内カルシウムイオン測定法によるスクリーニング条件の確立も行い、受容体の応答を増強する天然化合物の探索を行い、ある植物抽出物に増強効果があることを発見した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

GPCRのリガンド探索系としては、RIラベルされたリガンドを用いた結合アッセイや、細胞内のcAMPやCa2+濃度などシグナル伝達の下流に着目した活性測定の系が知られているが、いずれも高価な機器や試薬が必要であり、また、リガンド探索の際にライブラリー化合物を全てRIラベルすることは不可能である。これらの手法に代わるハイスループットなリガンド探索系が必要である。また、受容体の応答を増強する植物抽出物については、今後、活性本体の構造を決定することにより、その受容体で初めて見出した天然の応答増強物質として特許出願、論文発表をすることができる。

研究成果

• [雑誌論文] Discovery of small-molecule modulator of heterotrimeric Gi-protein by integrated phenotypic profiling and chemical proteomics (2020)
  • 著者名/発表者名: 16)Kawamura, T., Futamura, Y., Shang, E., Muroi, M., Janning, P., Ueno, M., Wilke, J., Takeda, S., Kondoh, Y., Ziegler, S., Watanabe, N., Waldmann, H., Osada, H.
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol. Biochem. 巻: 84 号: 12 ページ: 2484-2490
  • DOI: 10.1080/09168451.2020.1812375
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Pesticide treatment reduces hydrophobic pollutant contamination in Cucurbita pepo through competitive binding to major latex-like proteins. (2020)
  • 著者名/発表者名: Fujita K, Kondoh Y, Honda K, Haga Y, Osada H, Matsumura C, Inui H.
  • 雑誌名: Environ Pollut 巻: 266 ページ: 115179-115179
  • DOI: 10.1016/j.envpol.2020.115179
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interaction between goniothalamin and peroxisomal multifunctional enzyme type 2 triggering endoplasmic reticulum stress (2020)
  • 著者名/発表者名: Sophonnithiparasert T, Aruksakunwong O, Tashiro E, Kondoh Y, Muroi M, Osada H, Imoto M, Watanapokasin R
  • 雑誌名: Heliyon 巻: 6 号: 10 ページ: e05200-e05200
  • DOI: 10.1016/j.heliyon.2020.e05200
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Miclxin, a novel MIC60 inhibitor, induces apoptosis via mitochondrial stress in β-catenin mutant tumor cells. (2020)
  • 著者名/発表者名: 20)Ikeda, H., Muroi, M., Kondoh, Y., Ishikawa, S., Kakeya, H., Osada, H., Imoto, M.
  • 雑誌名: ACS Chem. Biol. 巻: 15 号: 8 ページ: 2195-2204
  • DOI: 10.1021/acschembio.0c00381
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Inhibition of mitochondrial complex I by the novel compound FSL0260 enhances high salinity-stress tolerance in Arabidopsis thaliana (2020)
  • 著者名/発表者名: Sako Kaori、Futamura Yushi、Shimizu Takeshi、Matsui Akihiro、Hirano Hiroyuki、Kondoh Yasumitsu、Muroi Makoto、Aono Harumi、Tanaka Maho、Honda Kaori、Shimizu Kenshirou、Kawatani Makoto、Nakano Takeshi、Osada Hiroyuki、Noguchi Ko、Seki Motoaki
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 10 号: 1 ページ: 8691-8691
  • DOI: 10.1038/s41598-020-65614-9
  • NAID: 120006876594
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Identification of Target Protein for Bio-active Small Molecule Using Photo-cross Linked Beads and MALDI-TOF Mass Spectrometry (2020)
  • 著者名/発表者名: Suvarna Kruthi、Honda Kaori、Muroi Makoto、Kondoh Yasumitsu、Watanabe Nobumoto、Osada Hiroyuki
  • 雑誌名: BIO-PROTOCOL 巻: 10 号: 3
  • DOI: 10.21769/bioprotoc.3517
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Measurement of ATPase Activity of Valosin-containing Protein/p97 (2020)
  • 著者名/発表者名: Suvarna Kruthi、Honda Kaori、Muroi Makoto、Kondoh Yasumitsu、Osada Hiroyuki、Watanabe Nobumoto
  • 雑誌名: BIO-PROTOCOL 巻: 10 号: 3
  • DOI: 10.21769/bioprotoc.3516
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Abscisic Acid Derivatives with Different Alkyl Chain Lengths Activate Distinct Abscisic Acid Receptor Subfamilies (2019)
  • 著者名/発表者名: Yoshida Kazuko、Kondoh Yasumitsu、Iwahashi Fukumatsu、Nakano Takeshi、Honda Kaori、Nagano Eiki、Osada Hiroyuki
  • 雑誌名: ACS Chemical Biology 巻: 14 号: 9 ページ: 1964-1971
  • DOI: 10.1021/acschembio.9b00453
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanism of Action of Prethioviridamide, an Anticancer Ribosomally Synthesized and Post-Translationally Modified Peptide with a Polythioamide Structure (2019)
  • 著者名/発表者名: Takase Shohei、Kurokawa Rumi、Kondoh Yasumitsu、Honda Kaori、Suzuki Takehiro、Kawahara Teppei、Ikeda Haruo、Dohmae Naoshi、Osada Hiroyuki、Shin-ya Kazuo、Kushiro Tetsuo、Yoshida Minoru、Matsumoto Ken
  • 雑誌名: ACS Chemical Biology 巻: 14 号: 8 ページ: 1819-1828
  • DOI: 10.1021/acschembio.9b00410
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Development of Mirror-Image Screening Systems for XIAP BIR3 Domain Inhibitors (2019)
  • 著者名/発表者名: Shu Keitou、Iwamoto Naoya、Honda Kaori、Kondoh Yasumitsu、Hirano Hiroyuki、Osada Hiroyuki、Ohno Hiroaki、Fujii Nobutaka、Oishi Shinya
  • 雑誌名: Bioconjugate Chemistry 巻: 30 号: 5 ページ: 1395-1404
  • DOI: 10.1021/acs.bioconjchem.9b00154
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of a chemical modulator of EZH2-mediated silencing by cell-based high-throughput screening assay (2019)
  • 著者名/発表者名: Murashima Akihiro、Shinjo Keiko、Katsushima Keisuke、Onuki Tetsuo、Kondoh Yasumitsu、Osada Hiroyuki、Kagaya Noritaka、Shin-ya Kazuo、Kimura Hiroshi、Yoshida Minoru、Murakami Shingo、Kondo Yutaka.
  • 雑誌名: The Journal of Biochemistry 巻: - 号: 1 ページ: 1-10
  • DOI: 10.1093/jb/mvz007
  • NAID: 40021952184
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A small-molecule ligand of valosin-containing protein/p97 inhibits cancer cell-accelerated fibroblast migration. (2019)
  • 著者名/発表者名: Suvarna K, Honda K, Muroi M, Kondoh Y, Osada H, Watanabe N
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 294 号: 9 ページ: 2988-2996
  • DOI: 10.1074/jbc.ra118.004741
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Chemical array system, a platform to identify novel hepatitis B virus entry inhibitors targeting sodium taurocholate cotransporting polypeptide (2018)
  • 著者名/発表者名: Kaneko M, Futamura Y, Tsukuda S, Kondoh Y, Sekine T, Hirano H, Fukano K, Ohashi H, Saso W, Morishita R, Matsunaga S, Kawai F, Ryo A, Park S-Y, Suzuki R, Aizaki H, Ohtani N, Sureau C, Wakita T, Osada H, Watashi K
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 8 号: 1 ページ: 2769-2769
  • DOI: 10.1038/s41598-018-20987-w
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Identification of a small-molecule ligand of β-arrestin1 as an inhibitor of stromal fibroblast cell migration accelerated by cancer cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Suvarna K, Honda K, Kondoh Y, Osada H, Watanabe N.
  • 雑誌名: Cancer Med 巻: 7 号: 3 ページ: 883-893
  • DOI: 10.1002/cam4.1339
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 汚染物質輸送因子Major latex-like proteinの遺伝子発現と結合活性の制御によるウリ科作物汚染の低減化 (2021)
  • 著者名/発表者名: 藤田健太郎、近藤恭光、本田香織、羽賀雄紀、長田裕之、松村千里、乾秀之
  • 学会等名: 日本農薬学会第46回大会
• [学会発表] Comprehensive detection of RNA targets that bind to chemical compounds using next-generation sequencing and data-driven method. (2020)
  • 著者名/発表者名: Hayate Fujimoto, Yasumitsu Kondoh, Tatsuro Kawamura, Sumitaka Hase, Masaya Imoto, Hiroyuki Osada, Yasubumi Sakakibara
  • 学会等名: RNA 2020 Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] 統合表現型プロファイリングとケミカルプロテオミクスの手法による3量体Giタンパク質調節化合物の発見 (2020)
  • 著者名/発表者名: 河村達郎、二村友史、Erchang Shang、室井誠、Petra Janning、上野雅佳、Julian Wilke、武田茂樹、近藤恭光、Slava Ziegler、渡辺信元、Herbert Waldmann、長田裕之
  • 学会等名: 日本農芸化学会2020年度大会
• [学会発表] ウリ科作物の新規汚染低減化法の開発 (2019)
  • 著者名/発表者名: 藤田健太郎、近藤恭光、本田香織、羽賀雄紀、長田裕之、松村千里、乾秀之
  • 学会等名: 神戸大学研究基盤センター若手フロンティア研究会２019
• [学会発表] 汚染物質輸送因子の遺伝子発現と結合活性制御によるウリ科作物における作物汚染の低減化 (2019)
  • 著者名/発表者名: 藤田健太郎、近藤恭光、本田香織、羽賀雄紀、長田裕之、松村千里、乾秀之
  • 学会等名: 第37回農薬環境科学研究会
• [学会発表] 受容体特異的な3′-alkyl ABAを用いたアブシジン酸受容体機能解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 由田和津子、近藤恭光、岩橋福松、中野雄司、本田香織、永野栄喜、長田裕之
  • 学会等名: 植物化学調節学会第54回大会
• [学会発表] Reduction of pop contamination in Cucurbitaceae family focusing on the transporting factors for POPs by the treatment of pesticides (2019)
  • 著者名/発表者名: Fujita K, Kondoh Y, Honda K, Osada H, Inui H
  • 学会等名: 39th International Symposium on Halogenated Persistent Organic Pollutants: DioXin 2019
  • 国際学会
• [学会発表] Identification and characterization of small-molecular compounds that inhibit salicylic acid-mediated signaling pathway in Arabidopsis (2019)
  • 著者名/発表者名: Nobuaki Ishihama, Yoshiteru Noutoshi, Seung-won Choi, Ivana Saska, Shuta Asai, Kaori Takizawa, Yasumitsu Kondoh, Yuko Nomura, Hirofumi Nakagami, Hiroyuki Osada, Ken Shirasu
  • 学会等名: IS-MPMI XVIII Congress
  • 国際学会
• [学会発表] Selective activation of abscisic acid receptors by 3’-alkyl ABAs (2019)
  • 著者名/発表者名: Kazuko Yoshida, Yasumitsu Kondoh, Fukumatsu Iwahashi, Takeshi Nakano, Kaori Honda, Eiki Nagano, Hiroyuki Osada.
  • 学会等名: Chemical Probe Workshop
  • 国際学会
• [学会発表] 受容体特異的な3’-alkyl ABAを用いたABA受容体機能解析 １．構造活性相関 (2019)
  • 著者名/発表者名: 由田和津子、近藤恭光、岩橋福松、中野雄司、本田香織、永野栄喜、長田裕之
  • 学会等名: 日本農芸化学会2019年度大会
• [学会発表] 受容体特異的な3’-alkyl ABAを用いたABA受容体機能解析 ２．ドッキングシミュレーション (2019)
  • 著者名/発表者名: 近藤恭光、由田和津子、岩橋福松、中野雄司、本田香織、永野栄喜、長田裕之
  • 学会等名: 日本農芸化学会2019年度大会
• [学会発表] がん細胞に活性酸素種産生を誘導する化合物RKN9055の発見と作用解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 河村 達郎、二村 友史、室井 誠、川谷 誠、SHANG Erchang、JANNING Petra、近藤 恭光、野川 俊彦、ZIEGLER Slava、渡辺 信元、WALDMANN Herbert、長田 裕之
  • 学会等名: 日本農芸化学会2019年度大会
• [学会発表] XIAP BIR3ドメインの化学合成と鏡像スクリーニングへの応用 (2019)
  • 著者名/発表者名: 岩本 直也、周敬棠、本田香織、近藤恭光、長田裕之、井貫晋輔、大野浩章、藤井信孝、大石真也
  • 学会等名: 日本薬学会第139年会
• [学会発表] 汚染物質輸送因子の結合活性制御に着目したウリ科作物の汚染低減化 (2019)
  • 著者名/発表者名: 藤田健太郎、近藤恭光、本田香織、羽賀雄紀、長田裕之、松村千里、乾秀之
  • 学会等名: 日本農薬学会第44回大会
• [学会発表] Target identification of a small-molecule that inhibits cancer cell-accelerated fibroblast migration (2019)
  • 著者名/発表者名: Kruthi Suvarna, Kaori Honda, Makoto Muroi, Yasumitsu Kondoh, Hiroyuki Osada, Nobumoto Watanabe
  • 学会等名: The 5th CSRS-ITbM Joint Workshop
• [学会発表] ケミカルバイオロジーからアプローチしたTAZの新しい制御機構の解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 長島俊太、丸山順一、岩佐宏晃、有本-松崎京子、本田 香織、近藤恭光、長田裕之、名和眞希子、石上-湯浅磨里、影近弘之、中浜健一、仁科博史、畑裕
  • 学会等名: MBSJ日本分子生物学会
• [学会発表] A small-molecule ligand of VCP inhibits accelerated fibroblast migration by cancer cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Kruthi Suvarna, Kaori Honda, Makoto Muroi, Yasumitsu Kondoh, Hiroyuki Osada, Nobumoto Watanabe
  • 学会等名: MBSJ日本分子生物学会
• [学会発表] 植物成長促進化合物PPGによる植物カルス形成制御機構の解明 (2018)
  • 著者名/発表者名: 前川琴美、田中翔太、竹野駿、山上あゆみ、筧 雄介、嶋田幸久、近藤恭光、堂前 直、嶋田勢津子、松井 南、久城哲夫、長田裕之、浅見忠男、篠崎一雄、中野雄司
  • 学会等名: 第53回植物化学調節学会年次大会
• [学会発表] 植物免疫阻害剤を用いた植物免疫応答制御因子の探索 (2018)
  • 著者名/発表者名: 石濱伸明, 能年義輝, 崔 勝媛, Ivana Saska, 浅井秀太, 瀧澤 香, 野村有子, 中神弘史, 近藤恭光, 長田裕之, 白須 賢
  • 学会等名: 平成３0年度日本植物病理学会関東部会
• [学会発表] Reduction of crop contamination resulting from hydrophobic contaminants by the treatment of pesticides targeting to its transport factors (2018)
  • 著者名/発表者名: Fujita K, Sakai A, Kondoh Y, Honda K, Osada H, Inui H
  • 学会等名: 38th International Symposium on Halogenated Persistent Organic Pollutants & 10th International PCB Workshop
  • 国際学会
• [学会発表] JBIR-140 の細胞増殖抑制機構の解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 松本 健、高瀬翔平、近藤恭光、鈴木健裕、堂前直、新家一男、長田裕之、久城哲夫、吉田稔
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会第13回年会
• [学会発表] 高脂溶性汚染物質によって引き起こされる作物汚染の化合物輸送因子を標的とした農薬による低減化 (2018)
  • 著者名/発表者名: 藤田健太郎、酒井葵衣、近藤恭光、本田香織、長田裕之、乾秀之
  • 学会等名: 日本農薬学会第43回大会
• [学会発表] 新規インスリン分泌促進化合物の分子機構の解明 (2018)
  • 著者名/発表者名: 松永 耕一、牛込剛史、近藤恭光、本田香織、長田裕之、泉 哲郎
  • 学会等名: 第61回日本糖尿病学会年次学術集会