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タンパク質間相互作用を誘導する有機小分子を用いた運動マシナリー研究

研究課題

研究課題/領域番号 19H02839
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分37020:生物分子化学関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

北 将樹  名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (30335012)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2019年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
キーワードタンパク質間相互作用 / 天然物リガンド / アクチン / 標的分子同定 / 微小管阻害剤
研究開始時の研究の概要

細胞骨格タンパク質アクチンに作用する天然物リガンドに注目して,創薬標的となる新たなPPI機能作用点の特定および関連する運動マシナリーの解明を目指す.細胞形態の観察や機能性分子プローブを用いたアフィニティー精製により,多様な天然物リガンドの第2の標的分子を同定し,三元複合体の構造や相互作用を解明する.プローブの細胞内動態やin vitro構築系でのダイナミクスへの影響を精査し,生物活性発現メカニズムを明らかにする.

研究成果の概要

本研究ではアクチンに作用する天然物リガンドに注目して、創薬標的となる新たなPPI機能作用点を特定し、細胞骨格が関連する運動マシナリーの解明を目指した。アクチンとチューブリン間のタンパク質間相互作用を誘導して微小管ダイナミクスを阻害する抗腫瘍性天然物アプリロニンA (ApA)を構造簡略化したアクチン結合性誘導体を合成し、細胞抽出液からアクチンを特異的に精製できる有用なツールを開発した。また、分子ドッキングシミュレーションと分子動力学計算により、ApAの活性発現に重要なC7位のTMSerエステルがチューブリンと相互作用する、アクチン-ApA-チューブリン三元複合体の妥当なモデルの構築に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

PPIは生命現象を担うシグナル伝達系を調節し、重要な生理的効果を誘導する。近年,PPIを安定化もしくは阻害する化合物が多数見いだされ、疾患研究ツールや医薬リードとしても注目されている。本研究では動的で不安定な細胞骨格タンパク質を標的とする天然物に注目し、これまで未解明だった標的分子の同定、複合体の構造解析、および活性発現機構の解明に挑戦した点で学術的に高い意義があると考えられる。また、本研究で得られた成果は、副作用を低減した新たな医薬の創出や、複合的に機能する新たな薬理学ツールの開発といった学際的・分野融合的な研究へと展開できると期待されることから、社会的意義も高い成果と言える。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 5件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (29件) (うち国際学会 12件、 招待講演 11件) 図書 (1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Flavokawains, Plant-derived Chalcones, Inhibit Differentiation of Murine Pre-adipocytes2022

    • 著者名/発表者名
      Hanif Novriyandi、Iswantini Dyah、Hioki Yusuke、Murni Anggia、Kita Masaki、Tanaka Junichi
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 51 号: 1 ページ: 54-57

    • DOI

      10.1246/cl.210615

    • NAID

      130008137579

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Eumitrins F-H: three new xanthone dimers from the lichen <i>Usnea baileyi</i> and their biological activities2022

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Van-Kieu、Nguyen-Si Hoai-Vu、Devi Asshaima Paramita、Poonsukkho Pakarapon、Sangvichien Ek、Tran Thanh-Nha、Yusuke Hioki、Mitsunaga Tohru、Chavasiri Warinthorn
    • 雑誌名

      Natural Product Research

      巻: 無し 号: 9 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1080/14786419.2021.2023143

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 6‐Paradol Acts as a Potential Anti‐obesity Vanilloid from Grains of Paradise2021

    • 著者名/発表者名
      Hattori Hiroyuki、Mori Takashi、Shibata Takahiro、Kita Masaki、Mitsunaga Tohru
    • 雑誌名

      Molecular Nutrition &amp; Food Research

      巻: 65 号: 16 ページ: 2100185-2100185

    • DOI

      10.1002/mnfr.202100185

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The C29-C34 parts of antitumor macrolide aplyronine A serve as versatile actin-affinity tags2021

    • 著者名/発表者名
      Utomo Didik Huswo、Fujieda Akari、Tanaka Kentaro、Takahashi Momoko、Futaki Kentaro、Tanabe Kenta、Kigoshi Hideo、Kita Masaki
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 57 号: 81 ページ: 10540-10543

    • DOI

      10.1039/d1cc04259a

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] N,N-Dimethylaminopyrene as a fluorescent affinity mass tag for ligand-binding mode analysis2020

    • 著者名/発表者名
      Arai Atsushi、Watanabe Rei、Hattori Atsunori、Iio Keita、Hu Yaping、Yoneda Kozo、Kigoshi Hideo、Kita Masaki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 7311-7311

    • DOI

      10.1038/s41598-020-64321-9

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Isolation and structure?activity relationship studies of jacaranones: Anti-inflammatory quinoids from the Cuban endemic plant Jacaranda arborea (Bignoniaceae)2020

    • 著者名/発表者名
      Hirukawa Minako、Zhang Menghua、Echenique?Diaz Lazaro M.、Mizota Koji、Ohdachi Satoshi D.、Begu??Quiala Gerardo、Delgado?Laba?ino Jorge L.、G?mez?D?ez Jorgelino、Alvarez?Lemus Jos?、Machado Leandro Galano、N??ez Miguel Su?rez、Shibata Takahiro、Kigoshi Hideo、Kita Masaki
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters

      巻: 61 号: 26 ページ: 152005-152005

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2020.152005

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Acyl-CoA dehydrogenase long chain (ACADL) is a target protein of stylissatin A, an anti-inflammatory cyclic heptapeptide2020

    • 著者名/発表者名
      Zhang Menghua、Sunaba Taiki、Sun Yiting、Shibata Takahiro、Sasaki Kazunori、Isoda Hiroko、Kigoshi Hideo、Kita Masaki
    • 雑誌名

      The Journal of Antibiotics

      巻: 73 号: 8 ページ: 589-592

    • DOI

      10.1038/s41429-020-0322-5

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 哺乳類由来の神経毒の化学生物学研究2020

    • 著者名/発表者名
      北将樹
    • 雑誌名

      化学工業

      巻: 71 ページ: 73-78

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Anti-inflammatory marine cyclic peptide stylissatin A and its derivatives inhibit differentiation of murine preadipocytes2019

    • 著者名/発表者名
      Zhang Menghua、Sunaba Taiki、Sun Yiting、Sasaki Kazunori、Isoda Hiroko、Kigoshi Hideo、Kita Masaki
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 55 号: 38 ページ: 5471-5474

    • DOI

      10.1039/c9cc02517k

    • NAID

      120006725321

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Biological Activities of Aplyronine A Analogues toward the Development of Antitumor Protein?Protein Interaction Inducers between Actin and Tubulin: Conjugation of the C1?C9 Macrolactone Part and the C24?C34 Side Chain2019

    • 著者名/発表者名
      Futaki Kentaro、Takahashi Momoko、Tanabe Kenta、Fujieda Akari、Kigoshi Hideo、Kita Masaki
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 4 号: 5 ページ: 8598-8613

    • DOI

      10.1021/acsomega.9b01099

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Post K-Pg diversification of the mammalian order Eulipotyphla as suggested by phylogenomic analyses of ultra-conserved elements2019

    • 著者名/発表者名
      Sato Jun J.、Bradford Tessa M.、Armstrong Kyle N.、Donnellan Stephen C.、Echenique-Diaz Lazaro M.、Begu?-Quiala Gerardo、G?mez-D?ez Jorgelino、Yamaguchi Nobuyuki、Nguyen Son Truong、Kita Masaki、Ohdachi Satoshi D.
    • 雑誌名

      Molecular Phylogenetics and Evolution

      巻: 141 ページ: 106605-106605

    • DOI

      10.1016/j.ympev.2019.106605

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] MyPR: 異分野融合型の天然物化学者を志す2019

    • 著者名/発表者名
      北将樹
    • 雑誌名

      有機合成化学協会誌

      巻: 77 ページ: 371-373

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 生理活性蛍光リガンドとLA-LDI MS ~標的生体分子の結合位置解析法の開発~2019

    • 著者名/発表者名
      北将樹
    • 雑誌名

      生命化学研究レター

      巻: 59 ページ: 7-11

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] アメフラシ由来新規aplaminone誘導体の発見と分子ネットワーク解析によるその起源の解明.2022

    • 著者名/発表者名
      日置裕介、栩野安友花、佐藤達也、岩尾豊紀、河村篤、北将樹
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会, 大阪(オンライン)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] アクチン作用性海洋天然物を基盤とした新規PPI誘導分子の開発.2022

    • 著者名/発表者名
      田中健太郎、Utomo Didik Huswo、藤枝あかり、北将樹
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会, 大阪(オンライン)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Structural Study of Actin-Aplyronine A-Tubulin Heterotrimeric Complex and Development of Actin-affinity Tags.2022

    • 著者名/発表者名
      Didik Huswo Utomo, Akari Fujieda, Atsunori Oshima, Akihiro Narita, Momoko Takahashi, Hideo Kigoshi, Masaki Kita
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会, 大阪(オンライン)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Natural Product Prospect for Human Health.2021

    • 著者名/発表者名
      M. Kita
    • 学会等名
      79th Airlangga Webinar Conference Series, Airlangga University, Indonesia (on-line)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Marine Natural Product Prospect for Human Health.2021

    • 著者名/発表者名
      M. Kita
    • 学会等名
      The 5th International Conference of Medical and Health Sciences (ICMHS 5), Universitas Muhammadiyah Yogyakarta, Indonesia (on-line)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Target identification and binding mode analysis of bioactive natural products.2021

    • 著者名/発表者名
      M. Kita
    • 学会等名
      A3フォーサイト事業取りまとめシンポジウム, TKPガーデンシティ仙台
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Chemical Biology and Ecology Studies on Aplyronine A, A PPI-inducing Antitumor Macrolide from Sea Hare.2021

    • 著者名/発表者名
      M. Kita, D. H. Utomo, M. Morita, and H. Kigoshi
    • 学会等名
      The 2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM2021), Hawaii, USA (on-line)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Elucidation of the Origins of Marine Natural Products: Investigation of Aqueous Chemical Constituents of the Sea Hare Aplysia kurodai.2021

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Hioki, Syarfina Az Zahra, Masaki Kita
    • 学会等名
      The International Summer Course on Marine Natural Products (ISCMNP2021), Bogor Agricultural (IPB) University Bogor, Indonesia (on-line)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Revealing Binding Position of Aplyronine A as a Protein-Protein Interaction Inducer.2021

    • 著者名/発表者名
      Didik Huswo Utomo, Akari Fujieda, Hideo Kigoshi, Masaki Kita
    • 学会等名
      The International Summer Course on Marine Natural Products (ISCMNP2021), Bogor Agricultural (IPB) University, Indonesia (on-line)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アクチンアフィニティータグの開発を志向したアプリロニンA側鎖類縁体の合成と機能評価.2021

    • 著者名/発表者名
      Didik Husuo Utomo, 藤枝あかり, 田中健太郎, 髙橋桃子, 二木健太郎, 田邉健太, 木越英夫, 北将樹
    • 学会等名
      第63回天然有機化合物討論会、大阪(オンライン)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Anti-inflammation and adipogenesis inhibition functions of stylissatin A: Structure-activity relationship, target identification, and mode of action studies.2021

    • 著者名/発表者名
      Masaki Kita, Menghua Zhang, Taiki Sunaba, Yiting Sun, Takahiro Shibata, Kazunori Sasaki, Hiroko Isoda, and Hideo Kigoshi
    • 学会等名
      The 2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM2021) Hawaii, USA(オンライン)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Revealing Binding Position of Aplyronine A as A Protein-Protein Interaction Inducer.2021

    • 著者名/発表者名
      Didik H. Utomo, Maho Morita, Hideo Kigoshi, and Masaki Kita
    • 学会等名
      The 2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM2021) Hawaii, USA(オンライン)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Elucidation of the origins of marine natural products: Investigation of aqueous chemical constituents of the sea hare Aplysia kurodai.2021

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Hioki, Atsushi Kawamura, and Masaki Kita
    • 学会等名
      The 2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM2021) Hawaii, USA(オンライン)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Target Proteins and Mode of Actions of Bioactive Marine Natural Products.2021

    • 著者名/発表者名
      M. Kita
    • 学会等名
      The International Summer Course on Marine Natural Products (ISCMNP2021) Lecture 1, Bogor Agricultural University, Indonesia (on-line)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Target identification and binding mode analysis of bioactive marine natural products.2021

    • 著者名/発表者名
      M. Kita
    • 学会等名
      理研CSRSランチョンセミナー, 理研環境資源科学研究センター(オンライン)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] キューバ産植物由来抗炎症物質jacaranoneの構造活性相関および標的分子同定2021

    • 著者名/発表者名
      蛭川美奈子,柴田貴広, 森田真布,北将樹
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会(口頭発表)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ケミカルプローブを用いたstylissatin Aの標的タンパク質の解明2021

    • 著者名/発表者名
      神谷佳佑、Yiting Sun、張夢華、柴田貴広、森田真布、北将樹
    • 学会等名
      日本化学会第101春季年会(口頭発表)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Revealing Binding Position of Aplyronine A as a Protein-Protein Interaction Inducer2021

    • 著者名/発表者名
      Didik H. Utomo, Akari Fujieda, Maho Morita, Hideo Kigoshi, and Masaki Kita
    • 学会等名
      日本化学会第101春季年会(口頭発表)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] キューバ産植物由来の抗炎症物質jacaranoneに関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      蛭川美奈子、Lazaro M. Echenique-Diaz、溝田浩二、大舘智志、Gerardo Begue-Quiala、Jorge L. Delgado-Labanino、Jorgelino Gamez-Diez、柴田貴広、森田真布、北将樹
    • 学会等名
      第62回天然有機化合物討論会(ポスター発表)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] タンパク質間相互作用を誘導する天然物の新展開2020

    • 著者名/発表者名
      北将樹
    • 学会等名
      第100回日本化学会春季年会・中長期シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] リガンド解離型ピレンプローブを用いたリガンド結合様式の解析2020

    • 著者名/発表者名
      荒井厚志, 小幡紘平, 服部篤紀, 渡邊礼, 胡亜萍, 飯尾啓太, 米田耕三, 木越英夫, 北将樹
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Stylissatin Aの抗炎症および抗肥満活性の作用機序の解明2020

    • 著者名/発表者名
      張夢華, 砂場大輝, Yiting Sun, 柴田貴広, 佐々木一憲, 礒田博子, 木越英夫, 北将樹
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 食虫動物トガリネズミ由来の麻痺性神経毒ペプチドの構造と生物活性2020

    • 著者名/発表者名
      森田真布, 武仲敏子, 別所学, Maturana D. Andres, 木越英夫, 大舘智志, 上村大輔, 北将樹
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 生理活性蛍光リガンドを用いた標的分子の結合様式解析2019

    • 著者名/発表者名
      北将樹
    • 学会等名
      理研シンポジウム・第14回有機合成化学のフロンティア
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Bioorganic Studies on the Key Natural Products from Venomous Mammals and Marine Invertebrates.2019

    • 著者名/発表者名
      Kita, M.
    • 学会等名
      8th International Conference of the Indonesian Chemical Society (ICICS 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 切れ味の良い分子を自然界にもとめて2019

    • 著者名/発表者名
      北将樹
    • 学会等名
      第3回函館セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 哺乳類由来の神経毒の化学生物学研究2019

    • 著者名/発表者名
      北将樹
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会・シンポジウム『トキシン』の織りなす多元的世界
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Stylissatin Aの抗炎症及び抗肥満活性に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      張夢華, 砂場大輝, Yiting Sun, 柴田貴広, 佐々木一憲, 礒田博子, 木越英夫,北将樹
    • 学会等名
      第61回天然有機化合物討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 切れ味の良い分子を自然界にもとめて2019

    • 著者名/発表者名
      北将樹
    • 学会等名
      第1回名大・岐阜大農学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] Discovery and use of natural products and derivatives as chemical probes. in The Discovery and Utility of Chemical Probes in Target Discovery, Eds. P. Brennan & S. V. Rodriguez2020

    • 著者名/発表者名
      Masaki Kita and Hideo Kigoshi
    • 総ページ数
      26
    • 出版者
      The Royal Society of Chemistry
    • ISBN
      9781788015899
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 名古屋大学 生命農学研究科 天然物ケミカルバイオロジー研究室

    • URL

      https://mkita64.wixsite.com/mysite

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 名古屋大学 大学院生命農学研究科 天然物ケミカルバイオロジー研究室

    • URL

      https://mkita64.wixsite.com/mysite

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 名古屋大学 大学院生命農学研究科 天然物ケミカルバイオロジー研究室

    • URL

      http://www.agr.nagoya-u.ac.jp/~chembio/index.html

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      2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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