| 研究課題/領域番号 |
20K16026
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分47050:環境および天然医薬資源学関連
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| 研究機関 | 熊本大学 |
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研究代表者 |
人羅 勇気 熊本大学, 大学院生命科学研究部附属グローバル天然物科学研究センター, 助教 (00755308)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 天然物 / ユビキチンープロテアソームシステム / スクリーニング / 培養細胞 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ユビキチン－プロテアソームシステム（UPS）は、生物に広く保存されているタンパク質分解制御機構であり、細胞内タンパク質の恒常性を維持している。がん細胞では、UPSが亢進状態にあり、UPS阻害剤は副作用の少ない次世代型抗がん剤として注目されている。天然物は生物活性の多様性から創薬シーズの探索源として利用されており、新規抗がん剤開発に向けてUPSを阻害する天然物の発見が求められている。
本研究では、UPS阻害物質を網羅的かつ効率的に探索できる独自の評価系を用いた天然物スクリーニングにより、UPS阻害活性を有する天然物を探索し、その作用メカニズムを解明する。
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| 研究実績の概要 |
本研究では、ユビキチン－プロテアソームシステム（ＵＰＳ）を阻害する天然物の探索を目的としている。一部のがん細胞においてＵＰＳは亢進状態にあるので、ＵＰＳ阻害薬はがん細胞特異的に増殖を抑える抗がん剤としての機能が期待される。
本年度では主にＵＰＳ阻害活性を示す天然物のスクリーニングを実施した。本研究では、ＵＰＳが阻害され、タンパク質の分解が抑制されると、細胞内にルシフェラーゼが蓄積する細胞を用いてＵＰＳ阻害物質の探索を行った。当研究室が保有する微生物ならびに海洋生物などのエキスから構成された天然エキスライブラリ約1万サンプルをスクリーニングし、ＵＰＳ阻害活性を示す複数の真菌培養エキスならびに海綿エキスを見出した。また、ＵＰＳ阻害活性を示したサンプルの中でも特に強い生物活性を示した真菌サンプルについて、真菌を培養し活性成分を探索した。生物活性を指標にエキスに含まれるＵＰＳ阻害物質を単離し、各種スペクトル解析によりその化学構造を決定した。
現在、単離した天然物についてＵＰＳに関与するどのタンパク質に対して作用するか解析中である。また、類縁体間での構造活性相関研究により活性部位の推定を行い、標的分子の同定を試みている。次年度は、これまでに得られた研究成果をまとめて論文発表する予定である。また、スクリーニングにおいて生物活性を示した複数のサンプルについても成分探索を進めており、今後ＵＰＳを阻害しがん細胞に対して増殖抑制作用を示す天然物の発見が期待される。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
本年度の当初の目的では、培養細胞試験系を用いたエキスライブラリのスクリーニングを実施しＵＰＳ阻害活性を示すエキスを見出すことを目的としていた。本年度の研究では、当初の目的通りエキススクリーニングを完遂し、ＵＰＳ阻害作用を示すエキスを見出すことに成功した。さらに、ＵＰＳ阻害活性を示した真菌培養エキスからＵＰＳ阻害物質の単離と構造決定を達成することができ、作用機序解明に向けた研究に着手することができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、現在作用機序解析を実施している化合物についての研究を進め、研究成果を論文発表する予定である。また、スクリーニングで見い出したＵＰＳ阻害活性を示すそのほかのエキスについても成分探索を実施する予定である。
当初の研究計画よりも順調に研究成果が出ているので、今後はより低濃度で高い選択性でＵＰＳ阻害作用を示す天然物の発見を目指す。そのために、スクリーニングで見い出したエキスについて、ユビキチン化にかかわる酵素阻害試験とタンパク分解にかかわる酵素阻害試験を実施することで、特定のタンパク質選択的に機能を阻害しがん細胞の増殖を抑制するサンプルを選抜する予定である。
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