| 研究課題/領域番号 |
21H02073
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分37020:生物分子化学関連
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| 研究機関 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
中尾 洋一 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (60282696)
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| 研究分担者 |
町田 光史 早稲田大学, 理工学術院, 次席研究員(研究院講師) (30778163)
松本 健 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 (60222311)
新井 大祐 早稲田大学, 理工学術院, 講師(任期付) (20624951)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2021年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
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| キーワード | 天然小分子 / 作用メカニズム / 作用メカニズム解明 / 天然化合物 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
これまでに魅力的な活性を示す天然化合物が多数発見されて来たが、その作用メカニズムの解明は未だに極めて困難な課題である。その大きな原因は、プローブに結合する数多くの候補タンパク質から、化合物の機能発現に関わる真の標的を絞り込む戦略が確立されていないことにある。本研究では多面的なアプローチによって、標的タンパク質や経路を絞り込むためのプラットフォームを構築する。
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| 研究実績の概要 |
本研究では化合物の作用メカニズムを明らかにするためのプラットフォームを構築することを目的として、『①半田ビーズを用いた標的タンパク質の釣り上げ』に加え、『②shRNA／CRISPR-Cas9スクリーニング法』『③RNAシーケンス解析』『④セルベースヒストン修飾解析』という異なるレベルの機能的なスクリーニング・解析を行うことで、各種天然化合物の標的タンパク質や作用経路を絞り込むための研究を行うことを目的としている。
2022年度は、海綿由来の細胞毒性天然環状ペプチドkapakahineの標的候補タンパク質として浮かび上がった、ミトコンドリアタンパク質のプロヒビチン１（PHB1）、PHB2、アデニンヌクレオチドトランスロカーゼ２（ANT2）について作用メカニズムにかかわる機能を検証した。特に、がん抑制遺伝子の発現を誘導するPHB2タンパク質は、乳がん細胞においてはBIG3との複合体形成によってその核移行が抑制されることが知られているため、kapakahineがこの複合体形成に影響を及ぼす可能性について検証した。
一方、いずれもアストロサイトへの分化誘導活性を示した春ウコン由来のコロナリンDおよび味噌由来のフェルラ酸エチルエステルについて『②shRNA／CRISPR-Cas9スクリーニング法』による標的遺伝子の解析を行った。
また、海綿由来の細胞毒性物質onnamideの新規類縁体について単離・構造決定を行い、細胞毒性およびヒストン修飾調節活性について構造―活性相関解析を行うことで、作用メカニズムについて検討を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
2022年度8月に、研究室が火災事故から復活し、その後は順調に研究活動が進展している。
『①半田ビーズを用いた標的タンパク質の釣り上げ』については、心筋分化誘導活性を有するプローブ分子を全合成により作成中であり、おおむね順調に進んでいる。
『②shRNAスクリーニング法』については、研究分担者（理研・松本）との間での連携も順調にすすみ、フェルラ酸エチルエステルおよびコロナリンDについてのデータが出そろったため、解析を行っている。また、2023年5月からは大学院生が理研に出向き、本アッセイ系の導入のためのトレーニングを受ける予定である。
『③RNAシーケンス解析』については、各種化合物について分析データを集め、解析を進めている。
『④セルベースヒストン修飾解析』については、セルアナライザーを用いた第二世代の解析法を順調に構築中であり、2023年度は本解析法を用いたより高感度・広範囲の解析が可能となる。
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| 今後の研究の推進方策 |
【現在までの進捗状況】で述べた通り、研究室の火災から復旧した研究環境で順調に研究が進んでいる。最終年度である2023年度は現在進行中の研究方針に沿って研究を進め、成果を論文や特許としてまとめる予定である。
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