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膜透過性E3リガーゼリガンドの開発とナノ粒子型分解誘導剤への応用

研究課題

研究課題/領域番号 22K15257
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分47010:薬系化学および創薬科学関連
研究機関国立医薬品食品衛生研究所

研究代表者

横尾 英知  国立医薬品食品衛生研究所, 有機化学部, 研究員 (80881424)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワードタンパク質分解剤 / PROTAC / ユビキチンリガーゼ / ナノ粒子
研究開始時の研究の概要

分解誘導剤であるPROTACやSNIPERは低い細胞膜透過性が課題となる。そこで本研究では、PROTAC開発において共通の化合物を用いるE3リガンドに膜透過性およびナノ粒子を形成機能を付与し、高い膜透過性を示すナノ粒子型PROTACを開発する。

研究成果の概要

PROTACは、標的タンパク質リガンドとユビキチンリガーゼ(E3)リガンドをリンカーを介して結合したキメラ分子であり、標的タンパク質のユビキチン化、プロテアソームによる分解を導く。こうしたタンパク質分解誘導剤は新たな創薬モダリティとして期待される。しかし、細胞膜透過性が低く、その向上のための技術が求められる。そこで本研究では、PROTAC開発において共通性の高いE3リガンド部位に着目し、細胞膜透過性E3リガンドを開発した。さらに、新規膜透過性ペプチドの開発や核酸と粒子を形成する非天然アミノ酸含有ペプチド、および複数のPROTACの開発を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により得られた知見は、タンパク質分解医薬品の分子設計や高活性な医薬品候補化合物の開発に有用となり、創薬分野へ貢献しうる。加えて、タンパク質分解医薬品の開発効率化に資する品質、有効性、安全性の確保を目指したレギュラトリーサイエンス分野においても貢献しうる。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 3件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (33件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Rational Design of Amphipathic Antimicrobial Peptides with Alternating L-/D-Amino Acids That Form Helical Structures2024

    • 著者名/発表者名
      Hirano Motoharu、Yokoo Hidetomo、Ohoka Nobumichi、Ito Takahito、Misawa Takashi、Oba Makoto、Inoue Takao、Demizu Yosuke
    • 雑誌名

      CHEMICAL & PHARMACEUTICAL BULLETIN

      巻: 72 号: 2 ページ: 149-154

    • DOI

      10.1248/cpb.c23-00465

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • 年月日
      2024-02-01
    • 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] Photo-regulated PROTACs: A novel tool for temporal control of targeted protein degradation.2024

    • 著者名/発表者名
      Xu H, Ohoka N, Inoue T, Yokoo H, Demizu Y.
    • 雑誌名

      Bioorg Med Chem Lett.

      巻: 107 ページ: 129778-129778

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2024.129778

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Innovative peptide architectures: advancements in foldamers and stapled peptides for drug discovery2024

    • 著者名/発表者名
      Dongrui Zhou、Miyamoto Maho、Yokoo Hidetomo、Demizu Yosuke
    • 雑誌名

      Expert Opinion on Drug Discovery

      巻: 19 号: 6 ページ: 699-723

    • DOI

      10.1080/17460441.2024.2350568

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Expansion of targeted degradation by Gilteritinib-Warheaded PROTACs to ALK fusion proteins.2024

    • 著者名/発表者名
      Yokoo H, Tsuji G, Inoue T, Naito M, Demizu Y, Ohoka N.
    • 雑誌名

      Bioorg Chem.

      巻: 145 ページ: 107204-107204

    • DOI

      10.1016/j.bioorg.2024.107204

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Oligosarcosine Conjugation of Arginine-Rich Peptides Improves the Intracellular Delivery of Peptide/pDNA Complexes2023

    • 著者名/発表者名
      Yokoo Hidetomo、Dirisala Anjaneyulu、Uchida Satoshi、Oba Makoto
    • 雑誌名

      ACS Biomaterials Science & Engineering

      巻: 10 号: 2 ページ: 890-896

    • DOI

      10.1021/acsbiomaterials.3c01542

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Sculpting Secondary Structure of a Cyclic Peptide: Conformational Analysis of a Cyclic Hexapeptide Containing a Combination of <scp>l</scp>-Leu, <scp>d</scp>-Leu, and Aib Residues2023

    • 著者名/発表者名
      Ito Takahito、Yokoo Hidetomo、Kato Takuma、Doi Mitsunobu、Demizu Yosuke
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 8 号: 46 ページ: 44106-44111

    • DOI

      10.1021/acsomega.3c06397

    • 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] Development of Hydrophobic Cell-Penetrating Stapled Peptides as Drug Carriers2023

    • 著者名/発表者名
      Tsuchiya Keisuke、Horikoshi Kanako、Fujita Minami、Hirano Motoharu、Miyamoto Maho、Yokoo Hidetomo、Demizu Yosuke
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 24 号: 14 ページ: 11768-11768

    • DOI

      10.3390/ijms241411768

    • 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] Investigating the cell permeability of proteolysis-targeting chimeras (PROTACs)2023

    • 著者名/発表者名
      Yokoo Hidetomo、Naito Mikihiko、Demizu Yosuke
    • 雑誌名

      Expert Opinion on Drug Discovery

      巻: 18 号: 4 ページ: 357-361

    • DOI

      10.1080/17460441.2023.2187047

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recent Advances in PROTAC Technology Toward New Therapeutic Modalities2022

    • 著者名/発表者名
      Yokoo Hidetomo、Naganuma Miyako、Oba Makoto、Demizu Yosuke
    • 雑誌名

      Chemistry &amp; Biodiversity

      巻: 19 号: 11 ページ: 134-139

    • DOI

      10.1002/cbdv.202200828

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of delivery carriers for plasmid DNA by conjugation of a helical template to oligoarginine2022

    • 著者名/発表者名
      Yokoo Hidetomo、Misawa Takashi、Kato Takuma、Tanaka Masakazu、Demizu Yosuke、Oba Makoto
    • 雑誌名

      Bioorganic &amp; Medicinal Chemistry

      巻: 72 ページ: 116997-116997

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2022.116997

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 疎水性ステープルペプチドを活用したデリバリーキャリアの開発2024

    • 著者名/発表者名
      横尾英知,土屋圭輔,堀越奏子,藤田陽,平野元春,宮本真歩,周東睿,出水庸介
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 膜透過性ペプチドを利用したPROTACの効率的細胞内導入2024

    • 著者名/発表者名
      宮本真歩,横尾英知,出水庸介
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 核酸医薬品の効率的細胞内輸送を目指した両親媒性ステープルペプチドの開発2024

    • 著者名/発表者名
      堀越奏子,横尾英知,土屋圭輔,出水庸介
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ペプトイド核酸の構造特性に関する研究2024

    • 著者名/発表者名
      武田紗和,横尾英知,出水庸介
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] UBRタンパク質リガンドを活用した新規PROTACの開発2024

    • 著者名/発表者名
      髙野玲奈,横尾英知,大岡伸通,大金賢司,井上貴雄,出水庸介
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] PROTACの開発に利用する新規E3リガーゼリガンドの構造活性相関研究2024

    • 著者名/発表者名
      古内志拓,横尾英知,内藤幹彦,井上貴雄,大岡伸通,出水庸介
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 光分解リンカーを有するPROTACの開発2024

    • 著者名/発表者名
      許涵喬,横尾英知,大岡伸通,井上貴雄,出水庸介
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 活性向上を目指したSPP阻害剤YO01027の誘導体開発2024

    • 著者名/発表者名
      横尾英知, 伊東祐美, 菱沼知美, 岡本徹, 出水庸介
    • 学会等名
      「集え、他分野研究者!」感染症キャンプin宮崎
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ALKを標的とした分解誘導剤の開発2024

    • 著者名/発表者名
      横尾英知
    • 学会等名
      タンパク質寿命が制御するシン・バイオロジー第 1 回班会議(若手の会・ユビキチン研究会共催)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] オリゴサルコシン修飾によるキャリアペプチドのプラスミドDNAデリバリー効率の向上2023

    • 著者名/発表者名
      横尾英知,出水庸介,内田智士,大庭誠
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会第17回年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] H-PGDSを標的としたPROTACの構造活性相関研究2023

    • 著者名/発表者名
      大澤陽,黒原崇,横尾英知,柴田識人,有竹浩介,内藤幹彦,出水庸介
    • 学会等名
      オリゴサルコシン修飾によるキャリアペプチドのプラスミドDNAデリバリー効率の向上
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 両親媒ヘリカルペプチ ドを利用した核酸の細胞内デリバリー2023

    • 著者名/発表者名
      平野元春,横尾英知,大庭誠,三澤隆史,出水庸介
    • 学会等名
      日本核酸医薬学会第8回年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] オリゴサルコシンを修飾した細胞膜透過性ペプチドを用いたプラスミドDNAの細胞内送達2023

    • 著者名/発表者名
      大庭誠,横尾英知,出水庸介,内田智士
    • 学会等名
      日本DDS学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 核酸デリバリー機能を有するナノ粒子型タンパク質分解誘導剤の開発研究2023

    • 著者名/発表者名
      横尾英知,内田智士,大庭誠,出水庸介
    • 学会等名
      遺伝子デリバリー研究会第21回夏期セミナー
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] タンパク質分解誘導剤の開発研究2023

    • 著者名/発表者名
      横尾英知
    • 学会等名
      第30回次世代医工学研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] PROTACへの応用を志向した新たなE3 リガンドの探索2023

    • 著者名/発表者名
      高野玲奈,横尾英知, 大岡伸通, 大金賢司, 井上貴雄, 出水庸介
    • 学会等名
      第67回日本薬学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] PROTAC に利用可能な新規 E3 リガンドの探索2023

    • 著者名/発表者名
      高野玲奈,横尾英知, 大岡伸通, 大金賢司, 井上貴雄, 出水庸介
    • 学会等名
      第96回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Design of hydrophobic cell-penetrating stapled peptides as drug carriers2023

    • 著者名/発表者名
      横尾英知,土屋圭輔,堀越奏子,藤田陽,平野元春,宮本真歩,出水庸介
    • 学会等名
      第60回ペプチド討論会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Development of stapled peptides as dds carriers for intracellular delivery of nucleic acids2023

    • 著者名/発表者名
      平野元春,横尾英知,大庭誠,三澤隆史,出水庸介
    • 学会等名
      第60回ペプチド討論会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Enhancing cell-penetrating abilities of arginine-rich peptides through helical structure and hydrophobicity2023

    • 著者名/発表者名
      大庭誠,中島駿,御竿紅瑠美,横尾英知,田中正一
    • 学会等名
      第60回ペプチド討論会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] アルギニンを豊富に含むペプチドのヘリックス性・疎水性と細胞膜透過性2023

    • 著者名/発表者名
      大庭誠,中島駿,御竿紅瑠美,横尾英知,田中正一
    • 学会等名
      第40回メディシナルケミストリーシンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] H-PGDSを標的としたタンパク質分解誘導剤の構造活性相関研究2023

    • 著者名/発表者名
      大澤陽,横尾英知,齊藤公亮,有竹浩介,伊中浩治,齋藤嘉朗,出水庸介
    • 学会等名
      第49回反応と合成の進歩シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 造血器型プロスタグランジンD合成酵素分解誘導薬の創出-酵素阻害薬に対する優位性について-2023

    • 著者名/発表者名
      田村奈月美,小西純,藤井清永,濵村賢吾,横尾英知,柴田識人,内藤幹彦,出水庸介,有竹浩介
    • 学会等名
      第40回日本薬学会九州山口支部大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 両親媒性ステープルペプチドを利用した核酸の細胞内輸送2023

    • 著者名/発表者名
      平野元春,横尾英知,大庭誠,三澤隆史,出水庸介
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 両親媒性ステープルペプチドを利用した核酸の細胞内輸送2023

    • 著者名/発表者名
      平野元春,横尾英知,大庭誠,三澤隆史,出水庸介
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会 若手研究者が拓くニューモダリティ創薬研究~革新的医薬品の創出に向けて~
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 膜透過性ペプチドを用いたsiRNAおよびmRNAの細胞内デリバリーキャリアの開発2023

    • 著者名/発表者名
      横尾英知,内田智士,大庭誠
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Intracellular plasmid dna delivery using helical template conjugated oligoarginine2022

    • 著者名/発表者名
      横尾英知,三澤隆史,加藤巧馬,田中正一,出水庸介,大庭誠
    • 学会等名
      第59 回ペプチド討論会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 膜透過性ペプチド型ユビキチンリガーゼリガンドの開発とタンパク質分解誘導剤への展開2022

    • 著者名/発表者名
      横尾英知,内田智士,大庭誠
    • 学会等名
      第72回日本薬学会関西支部総会・大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 核酸デリバリーに基づくナノ粒子型タンパク質分解誘導剤の新展開2022

    • 著者名/発表者名
      横尾英知,内田智士,大庭誠
    • 学会等名
      遺伝子・デリバリー研究会第21回シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 核酸デリバリーに基づくナノ粒子型タンパク質分解誘導剤の新展開2022

    • 著者名/発表者名
      横尾英知,内田智士,大庭誠
    • 学会等名
      第20回夏期セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] siRNAの細胞内デリバリーキャリアとなる両親媒性ヘリカルペプチドの開発2022

    • 著者名/発表者名
      横尾英知,内田智士,大庭誠
    • 学会等名
      日本核酸医薬学会第7回年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ナノ粒子型タンパク質分解誘導剤の基盤となる核酸キャリアの開発2022

    • 著者名/発表者名
      横尾英知,大庭誠
    • 学会等名
      第38回日本DDS学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞内siRNAデリバリーのための両親媒性ヘリカルペプチドの開発2022

    • 著者名/発表者名
      大庭誠,渋谷美佳,山端優仁,横尾英知,内田智士,田中正一
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会第16回年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [図書] Peptide and Protein Delivery, Chapter 13 Cell-Penetrating Peptides.Design, Development and Applications2022

    • 著者名/発表者名
      H. Yokoo
    • 総ページ数
      18
    • 出版者
      Wiley-VCH
    • ISBN
      9783527350117
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2025-01-30  

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