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スプライソソーム形成障害を標的とした低分子薬の探索と解析

研究課題

研究課題/領域番号 20K07028
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
研究機関北海道大学

研究代表者

米田 宏  北海道大学, 薬学研究院, 講師 (60431318)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードスプライソソーム / スプライシング / snRNP / CDK9 / 阻害剤
研究開始時の研究の概要

スプライシングを触媒するスプライソソームは巨大なRNA-タンパク質複合体であり、5種のサブユニットが毎回スブライシングを行うたびに集合と解離、再生を繰り返す動的な複合体である。スプライソソーム異常は多くの疾患と関連するが、低分子化合物でスプライソソームに直接作用して大きな効果を示す化合物はわずかしかない。これはスプライソソーム構成因子の機能が冗長化してスプライシング反応の頑健さを担保するためと予想される。そこで、スプライソソームの制御にはそのサブユニットの生合成を標的とすることが有用と考え、そのような意図で取得した化合物の特性を調べ、疾患治療に応用可能な作用標的の発見を目指している。

研究成果の概要

スプライシング異常の原因には、イントロン側のシス変異とスプライソソーム構成因子のトランス変異、2つのタイプがあり、本研究では、トランス変異により異常を来したスプライソソームを標的とするスプライシング制御法の開発を目指した。戦略として、直接的にスプライソソームを狙うのではなく、化合物により細胞内環境を摂動させ、トランス変異によって脆弱化したスプライソソームを含む細胞を制御する戦略を考えた。そのような化合物の候補として、これまでに取得したスプライソソームのサブユニットsnRNP量を変動させうる化合物を詳細に解析し、snRNP生合成に影響する細胞内経路を明らかにしつつある。

研究成果の学術的意義や社会的意義

疾患原因となる遺伝子発現機構の異常が多数報告されているが、重要なメカニズムであるほど、それらの直接的な低分子化合物による制御には弊害も大きい。我々は、変異によりスプライシング機構に異常を来した細胞が脆弱となる化合物処理を探索し、より温和な条件で疾患原因となる異常細胞を排除する手法の開発を目指している。この目的のためにいくつかのユニークな活性を示す化合物の作用機序の検討を行い、これまでに知られていないタイプの作用も明らかになりつつある。これは低分子化合物の新規な利用方法にもつながるもので、スプライシング異常にとどまらないインパクトをもたらすことが期待される。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 2021 2020

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 (3件)

  • [雑誌論文] BAY61-3606 Alters snRNP Composition and Enhances Usage of Suboptimal Splice Acceptor Site2023

    • 著者名/発表者名
      Kenji Tomita、Shinichi Nakagawa、Hiroyoshi Ariga、Hiroshi Maita
    • 雑誌名

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      巻: 46 号: 2 ページ: 147-157

    • DOI

      10.1248/bpb.b22-00471

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • 年月日
      2023-02-01
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The cell type‐specific ER membrane protein UGS148 is not essential in mice2021

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Osamu、Tanahashi Mayuko、Yokoi Saori、Kaneko Mari、Yanaka Kaori、Nakagawa Shinichi、Maita Hiroshi
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 27 号: 1 ページ: 43-60

    • DOI

      10.1111/gtc.12910

    • 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
  • [学会発表] 天然物を用いたsnRNP形成機構の解明2021

    • 著者名/発表者名
      米田 宏
    • 学会等名
      第23回天然薬物の開発と応用シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] SMNタンパク質のプロリン異性化によるCajal bodyとGem形成の制御機構2021

    • 著者名/発表者名
      大峽咲希、中川真一、米田 宏
    • 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] CDK9阻害剤のスプライシング調節メカニズムの解析2020

    • 著者名/発表者名
      米田 宏
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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