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Rad17 ATPaseの解析からDNA損傷応答を標的とするシード化合物への展開

研究課題

研究課題/領域番号 19K07079
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47030:薬系衛生および生物化学関連
研究機関千葉大学

研究代表者

福本 泰典  千葉大学, 大学院薬学研究院, 講師 (10447310)

研究分担者 中山 祐治  京都薬科大学, 薬学部, 教授 (10280918)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードDNA損傷応答 / 細胞周期 / 細胞周期チェックポイント / 翻訳後修飾 / タンパク質分解 / Rad17 / 9-1-1複合体 / ATR / タンパク質間相互作用 / タンパク質相互作用 / 核小体 / 細胞内局在 / プロテアソーム / APC / Cdh1 / destruction box / ATPase / 分子標的
研究開始時の研究の概要

DNA損傷応答の阻害はp53を欠くがん細胞を特異的に死滅させる新たな分子標的として創薬への応用が期待される。ATR依存的DNA損傷応答に関与するRad17はATP加水分解酵素(ATPase)であり、分子標的となるにもかかわらず阻害剤は開発されていない。
本研究はRad17を標的とする分子標的薬のシード化合物の取得を最終的な目標とする。Rad17は普遍的に発現するが、Rad17阻害剤はp53遺伝子変異をもつがん細胞に特異的に効果を発揮すると期待される。化合物ライブラリーからRad17阻害剤の候補化合物を選択する。並行してRad17について基礎的解析を行い、Rad17を標的とする創薬の基盤を作る。

研究成果の概要

DNA損傷応答(DDR)はがんの抑制や治療に関わる重要な機構である。本研究ではDDRを制御する代表的なタンパク質でるRad17の構造活性相関に注目し、DDRを標的とする創薬へとつながる成果を得た。Rad17のC末端に存在するiVERGEドメインとそのリン酸化がRad17に必須の機能を持つことを明らかにした。さらに、Rad17の細胞内における空間的制御を解明し、特に核内への移行によってRad17タンパク質のプロテアソーム依存的分解が促進されることを見出した。本研究によってRad17と関連因子の制御機構について重要な知見が明らかとなり、DDRを標的とする分子標的薬の開発に繋がる成果が得られた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、Rad17がKYxxLモチーフに加えて、iVERGEを二つ目の9-1-1複合体との相互作用ドメインとして持つことを示した。KYxxLとiVERGEそれぞれの制御機構を解析することで、DNA損傷応答の詳細な制御機構が明らかになると期待される。また、これはDDRを標的とする新規分子標的薬の開発において、Rad17と9-1-1複合体との相互作用を標的とする創薬に繋がる成果である。さらに、Rad17の細胞内局在の制御や二つのD-boxの存在が明らかとなり、新規分子標的の創出やDDRを標的とする抗がん剤の新規スクリーニング系の構築に貢献することが期待される。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 1件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Differential molecular mechanisms of substrate recognition by selenium methyltransferases, INMT and TPMT, in selenium detoxification and excretion2024

    • 著者名/発表者名
      Fukumoto Yasunori、Kyono Rin、Shibukawa Yuka、Tanaka Yu-ki、Suzuki Noriyuki、Ogra Yasumitsu
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 300 号: 2 ページ: 105599-105599

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2023.105599

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Acute methylmercury exposure induces inactivation of ATR pathway and enhancement of DNA replication stress through degradation of Rad172023

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Fukumoto, Dongyue Wang, Yu-ki Tanaka, Noriyuki Suzuki, Yasumitsu Ogra.
    • 雑誌名

      Metallomics Research

      巻: 3 号: 2 ページ: reg21-reg28

    • DOI

      10.11299/metallomicsresearch.MR202304

    • ISSN
      2436-5173
    • 年月日
      2023-06-26
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The C-terminal tail of Rad17, iVERGE, binds the 9?1?1 complex independently of AAA+ ATPase domains to provide another clamp?loader interface2023

    • 著者名/発表者名
      Fukumoto Yasunori、Hoshino Tyuji、Nakayama Yuji、Ogra Yasumitsu
    • 雑誌名

      DNA Repair

      巻: 130 ページ: 103567-103567

    • DOI

      10.1016/j.dnarep.2023.103567

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] v-Src delocalizes Aurora B by suppressing Aurora B kinase activity during monopolar cytokinesis2023

    • 著者名/発表者名
      Ota Ryoko、Watanabe Takumi、Wazawa Yuuki、Kuwajima Hiroki、Honda Takuya、Soeda Shuhei、Saito Youhei、Yuki Ryuzaburo、Fukumoto Yasunori、Yamaguchi Noritaka、Yamaguchi Naoto、Nakayama Yuji
    • 雑誌名

      Cellular Signalling

      巻: 109 ページ: 110764-110764

    • DOI

      10.1016/j.cellsig.2023.110764

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rad17 Translocates to Nucleolus upon UV Irradiation through Nucleolar Localization Signal in the Central Basic Domain2022

    • 著者名/発表者名
      Fukumoto Yasunori、Ikeuchi Masayoshi、Nakayama Yuji、Ogra Yasumitsu
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 23 号: 20 ページ: 12300-12300

    • DOI

      10.3390/ijms232012300

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Detection of Histidine-Tagged Protein in <i>Escherichia coli</i> by Single-Cell Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry2022

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Yu-ki、Shimazaki Shunsuke、Fukumoto Yasunori、Ogra Yasumitsu
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 94 号: 22 ページ: 7952-7959

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.2c00774

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Band 3/anion exchanger 1/solute carrier family 4 member 1 expression as determinant of cellular sensitivity to selenite exposure2022

    • 著者名/発表者名
      Fukumoto Yasunori、Matsuhashi Kemmu、Tanaka Yu-ki、Suzuki Noriyuki、Ogra Yasumitsu
    • 雑誌名

      Biochemistry and Biophysics Reports

      巻: 29 ページ: 101223-101223

    • DOI

      10.1016/j.bbrep.2022.101223

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] カルコゲン元素及びニクトゲン元素のメチル化代謝2022

    • 著者名/発表者名
      小椋 康光, 福本 泰典
    • 雑誌名

      月刊「細胞」

      巻: 54 ページ: 31-34

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Nuclear translocation promotes proteasomal degradation of human Rad17 protein through the N-terminal destruction boxes2021

    • 著者名/発表者名
      Fukumoto Yasunori、Ikeuchi Masayoshi、Qu Liang、Hoshino Tyuji、Yamaguchi Naoto、Nakayama Yuji、Ogra Yasumitsu
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 297 号: 2 ページ: 100831-100831

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2021.100831

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Formation Mechanism and Toxicological Significance of Biogenic Mercury Selenide Nanoparticles in Human Hepatoma HepG2 Cells2021

    • 著者名/発表者名
      Y. Tanaka, H. Usuzawa, M. Yoshida, K. Kumagai, K. Kobayashi, S. Matsuyama, T. Inoue, A. Matsunaga, M. Shimura, J. Ruiz Encinar, J.M. Costa-Fernandez, Y. Fukumoto, N. Suzuki and Y. Ogra
    • 雑誌名

      Chemical Research in Toxicology

      巻: 34 号: 12 ページ: 2471-2484

    • DOI

      10.1021/acs.chemrestox.1c00231

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The tyrosine kinase v-Src modifies cytotoxicities of anticancer drugs targeting cell division2021

    • 著者名/発表者名
      Yuki R, Hagino M, Ueno S, Kuga T, Saito Y, Fukumoto Y, Yamaguchi N, Yamaguchi N, Nakayama Y.
    • 雑誌名

      Journal of Cellular and Molecular Medicine

      巻: 25 号: 3 ページ: 1677-1687

    • DOI

      10.1111/jcmm.16270

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Production of a Urinary Selenium Metabolite, Trimethylselenonium, by Thiopurine S-Methyltransferase and Indolethylamine N-Methyltransferase2020

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Fukumoto, Hirotaka Yamada, Kemmu Matsuhashi, Wakaba Okada, Yu-ki Tanaka, Noriyuki Suzuki, and Yasumitsu Ogra
    • 雑誌名

      Chemical Research in Toxicology

      巻: 33 号: 9 ページ: 2467-2474

    • DOI

      10.1021/acs.chemrestox.0c00254

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Role of Metallothionein in Transcriptional Regulation by Metal-Responsive Element-Binding Transcription Factor 12020

    • 著者名/発表者名
      Yu-ki Tanaka , Yoshiaki Futami , Yasunori Fukumoto , Noriyuki Suzuki , Yasumitsu Ogra
    • 雑誌名

      BPB Reports

      巻: 3 ページ: 22-27

    • NAID

      130007944892

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Human Rad17 C-terminal tail is phosphorylated by concerted action of CK1δ/ε and CK2 to promote interaction with the 9-1-1 complex2019

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Fukumoto, Yuji Nakayama, Naoto Yamaguchi
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 517 号: 2 ページ: 310-316

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2019.07.076

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Chemical mutationに基づく生体セレン化合物のSe-メチル化機構の検討2024

    • 著者名/発表者名
      箱田 海鈴、鈴木 紀行、福本 泰典、小椋 康光
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会(神奈川)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] セレノネインとそのN,N-ジメチル化体の生体内におけるSe-メチル化代謝の比較2023

    • 著者名/発表者名
      箱田 海鈴、鈴木 紀行、福本 泰典、小椋 康光
    • 学会等名
      メタルバイオサイエンス研究会2023(岐阜)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] バイオセレン化合物セレノネインのSe-メチル化代謝に関する検討2023

    • 著者名/発表者名
      箱田 海鈴、鈴木 紀行、福本 泰典、小椋 康光
    • 学会等名
      第34回日本微量元素学会学術集会(BRTE-2023)(東京)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 亜テルル酸のメチル化に関わるメチル基転移酵素の同定2023

    • 著者名/発表者名
      鷹田歩佳, 田中佑樹, 福本泰典, 鈴木紀行, 小椋康光
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会 [北海道大学(北海道)]
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] バイオジェニックセレン化水銀ナノ粒子 形成におけるリソソーム内環境の影響2023

    • 著者名/発表者名
      岩瀬 真喜子、田中 佑樹、福本 泰典、鈴 木 紀行、小椋 康光
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会 [北海道大学(北海道)]
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Indolethylamine N-methyltransferase のセレンメチル 化反応における基質認識機構2022

    • 著者名/発表者名
      福本 泰典, 京野 凜, 渋川 侑果, 田中 佑樹, 鈴木 紀行, 小椋 康光
    • 学会等名
      メタルバイオサイエンス研究会 2020 [京都テルサ(京都)]
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Thiopurine S-methyltransferaseとIndolethylamine N-methyltransferaseのセレンメチル化反応における基質認識機構の差異2022

    • 著者名/発表者名
      福本 泰典, 京野 凜, 渋川 侑果,田中 佑樹, 鈴木 紀行, 小椋 康光
    • 学会等名
      第45回 日本分子生物学会年会 [幕張メッセ(千葉)]
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Detection of metal-chelating histidine-tagged recombinant protein in E. coli by single cell-ICP-MS2022

    • 著者名/発表者名
      Yasumitsu Ogra, Yu-ki Tanaka, Shunsuke Shimazaki and Yasunori Fukumoto
    • 学会等名
      10th Asian Biological Inorganic Chemistry Conference (Hyogo, Japan)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 水銀毒性に対するセレン化合物の影響とその作用機序2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木紀行, 栗原菜摘, 坂倉壮真, 田中佑樹, 福本泰典, 小椋康光
    • 学会等名
      フォーラム2022 衛生薬学・環境トキシコロジー [熊本城ホール(熊本)]
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] メチル水銀曝露によるDNA複製ストレスの増幅とその分子機構の解析2022

    • 著者名/発表者名
      王 冬月, 福本 泰典, 田中 佑樹, 鈴木 紀行, 小椋 康光
    • 学会等名
      フォーラム2022 衛生薬学・環境トキシコロジー [熊本城ホール(熊本)]
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Determination of recombinant histidine-tagged protein by single cell ICP-MS2022

    • 著者名/発表者名
      Yu-ki Tanaka, Shunsuke Shimazaki, Yasunori Fukumoto, and Yasumitsu Ogra
    • 学会等名
      2022 Winter Conference on Plasma Spectrochemistry
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] セレン代謝に関わるメチル基転移酵素の分子機構の解析2022

    • 著者名/発表者名
      京野 凜, 福本 泰典, 渋川 侑果,田中 佑樹, 鈴木 紀行, 小椋 康光
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 哺乳類細胞におけるテルルバイオジェニックナノ粒子形成への活性硫黄分子の関与2022

    • 著者名/発表者名
      柳 洋輝, 塩川 絢子, 田中 佑樹, 福本 泰典, 小椋 康光
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 核内移行とcanonical/non-canonical D-boxによるRad17タンパク質のプロテアソーム依存的分解の制御2021

    • 著者名/発表者名
      福本 泰典, 池内 正剛, 瞿 良, 星野 忠次, 中山 祐治, 小椋 康光
    • 学会等名
      第44回 日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] DNA損傷応答因子Rad17タンパク質のメチル水銀による分解誘導機構の解析2021

    • 著者名/発表者名
      王 冬月, 福本 泰典, 田中 佑樹, 鈴木 紀行, 小椋 康光
    • 学会等名
      メタルバイオサイエンス研究会 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] セレン代謝における還元型セレン糖の機能の解明2021

    • 著者名/発表者名
      渋川 侑果, 福本 泰典, 京野 凜, 丸山 祐可, 田中 佑樹, 鈴木 紀行, 小椋 康光
    • 学会等名
      メタルバイオサイエンス研究会 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] インドールエチルアミンN-メチルトランスフェラーゼと相同タンパク質のセレンに対するメチル化活性の検討2021

    • 著者名/発表者名
      京野 凜, 福本 泰典, 渋川 侑果, 田中 佑樹, 鈴木 紀行, 小椋 康光
    • 学会等名
      フォーラム2021 衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 単一細胞ICP 質量分析法の大腸菌組換えタンパク質定量への応用2021

    • 著者名/発表者名
      田中 佑樹, 島崎 隼輔, 福本 泰典, 小椋康光
    • 学会等名
      第69回質量分析総合討論会2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] D-boxと核内移行によるヒトRad17タンパク質のプロテアソーム依存的分解の制御2020

    • 著者名/発表者名
      福本 泰典, 池内 正剛, 瞿 良, 星野 忠次, 中山 祐治, 小椋 康光
    • 学会等名
      フォーラム2020 衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 腸内細菌叢由来水銀代謝性菌の探索におけるレーザーアブレーション(LA)-ICP-MSの応用検討2020

    • 著者名/発表者名
      髙橋 一聡, 福本 泰典, 小椋 康光
    • 学会等名
      フォーラム2020 衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Single cell-ICP質量分析計を用いた単一細胞中の 生命金属分析2020

    • 著者名/発表者名
      田中 佑樹, 飯田 里紗子, 島崎 隼輔, 久保田 哲央, 山中 理子, 杉山 尚樹, 福本 泰典, 小椋 康光
    • 学会等名
      生命金属に関する合同年会 Consortium of Metal Biosciences 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属元素のアルキル化機構の解析と細胞内シグナル伝達の撹乱2020

    • 著者名/発表者名
      福本 泰典
    • 学会等名
      生命金属に関する合同年会 Consortium of Metal Biosciences 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] セレン化合物による水銀毒性の修飾とその作用機序2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木紀行, 栗原菜摘, 市川惠一, 原 精一, 伊藤考太郎, 田中佑樹, 福本泰典, 小椋康光
    • 学会等名
      第31回日本微量元素学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 単一細胞誘導結合プラズマ質量分析法による大腸菌組換えタンパク質の 定量法の確立2020

    • 著者名/発表者名
      島崎隼輔, 田中佑樹, 福本泰典, 小椋康光
    • 学会等名
      第31回日本微量元素学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] D-boxと核内移行によるヒトRad17タンパク質のプロテアソーム依存的分解の制御2020

    • 著者名/発表者名
      福本 泰典, 池内 正剛, 瞿 良, 星野 忠次, 中山 祐治, 山口 直人
    • 学会等名
      日本薬学会 第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] セレンの尿中排泄におけるメチル化の機構2019

    • 著者名/発表者名
      山田 大空, 福本 泰典, 田中 佑樹, 岡田 若葉, 松橋 研武, 渋川 侑果, 鈴木 紀行, 小椋 康光
    • 学会等名
      第5回 日本セレン研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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