| 研究課題/領域番号 |
21K19326
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分47:薬学およびその関連分野
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| 研究機関 | 千葉大学 (2023)
東京大学 (2021-2022) |
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研究代表者 |
山次 健三 千葉大学, 大学院薬学研究院, 教授 (30646807)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 触媒 / ヒストン / 生細胞内反応 / アシル化 / 細胞内反応 / プローブ / 環境 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
生命はDNAやタンパク質などの生体分子とそれらに介在する化学反応から成る。その代表がタンパク質の翻訳後修飾であり、その多くは生物触媒である酵素によって導入される。しかし、生体に介入しうる化学反応は、酵素が触媒するものに限定される必要はない。
本研究では、遺伝子転写に密接に関与するヒストンタンパク質を対象に、本来生体にはない翻訳後修飾（アシル化）を我々が培ってきた化学触媒により導入し、細胞のエピゲノムを操作すること、そして、それによる細胞の応答を理解することを目標とする。
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| 研究成果の概要 |
生命はタンパク質などの生体分子とそれらに介在する化学反応から成り、その代表がタンパク質の翻訳後修飾である。本研究では、遺伝子転写に関与するヒストンタンパク質に、本来生体にはない翻訳後修飾、特にリジン残基のアシル化修飾を化学触媒により導入し、細胞のエピゲノムを操作すること、理解することを目的とした。
従来よりも高活性なアシル化触媒系を開発し、白血病細胞選択的なヒストンアシル化とエピゲノム操作により増殖阻害を引き起こすことに成功した。さらに、細胞内のアシルCoAを活性化してヒストンアシル化を行う新触媒を開発し、環境変化に応答して変化する細胞内アシルCoAの濃度を検知するエピゲノムツールを開発できた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、遺伝子転写に関与するヒストンタンパク質を対象に、本来生体にはない翻訳後修飾を化学触媒により導入し、細胞のエピゲノムを操作すること、細胞の応答を理解することを目的とする。生きた細胞のヒストンに非天然型の化学修飾を積極的に導入して細胞のエピゲノム状態を操作する例はなく、本研究の成果は、化学触媒によるエピゲノム操作という革新的な生体機能制御法の開発に発展すると考えられ、分子生物学、薬学、医学などの広い生命科学分野に大きな波及効果を持つ。
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