ＤＪ－１結合化合物による神経変性疾患根本的治療薬の開発

• 研究課題/領域番号: 24650191
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 神経化学・神経薬理学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 有賀 早苗 北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (90184283)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2013年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2012年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 神経変性疾患 / 神経細胞死 / 酸化ストレス / 癌遺伝子 / 創薬

研究概要

DJ-1結合化合物の改変：現在までにリード化合物として得ているDJ-1結合化合物B, 化合物23の基本骨格を保持して側鎖部の改変を試みた。in silicoスクリーニングで用いた富士通バイオサーバーを用いてin silico改変し合成し、薬理活性について、ヒトドパミン神経細胞SH-SY5Y、DJ-1ノックアウトマウス由来神経細胞を用い、酸化ストレス付加時の細胞死抑制能をMTTアッセイ、レドックス関連遺伝子のマスター転写因子であるNrf2活性をルシフェラーゼを使ったレポーターアッセイで検討した。DJ-1特異的結合化合物はいずれもDJ-1の106位システインの過剰酸化を防ぎ、PTENを介したシグナル伝達経路におけるDJ-1制御作用を酸化ストレス下でも保持することで酸化ストレス応答遺伝子群のNrf転写制御系に作用することを見出した。また、酸化ストレスから神経細胞を保護する機能を持つタンパク質の一つであり、パーキンソン病患者では発現が報告されている小胞モノアミン輸送体2（VMAT2）とDJ-1が直接結合することを見出した（Ishikawa et al. BBRC, 2012）。VMAT2との結合がDJ-1酸化度依存的であるか、C106結合化合物の影響を含めて検討中である。
またDJ-1結合化合物の定量的アッセイ系として、スクリーニング用に、精製DJ-1を96穴プレートに敷き、14C標識化合物B反応後、対象化合物を添加して競合的に遊離する14C標識化合物Bを測定する系の構築を目指し、様々な条件を検討中である。

研究成果

• [雑誌論文] Neuroprotective Function of DJ-1 against Parkinson's Disease (2013)
  • 著者名/発表者名: Ariga H. Takahashi-Niki K, Kato I, Maita H, Niki T,, Iguchi-Ariga SM
  • 雑誌名: SM Oxidative Medicine and Cellular Longevity 巻: 683920 ページ: 683920-683920
  • DOI: 10.1155/2013/683920
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prefoldin protects neuronal cells from polyglutamine toxicity by preventing aggregation formation. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tashiro, E.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of the recognition sequence and target proteins for DJ-1 protease (2013)
  • 著者名/発表者名: Mitsugi, H.
  • 雑誌名: FEBS Lett. 巻: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] DJ-1 cooperates with PYCR1 in cell protection against oxidative stress. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasuda, T.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 436 号: 2 ページ: 289-294
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2013.05.095
  • 査読あり
• [雑誌論文] Oxidized DJ-1 inhibits p53 by sequestering p53 from promoters in a DNA-binding affinity-dependent manner. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kato, I.
  • 雑誌名: Mol. Cell. Biol. 巻: 33 号: 2 ページ: 340-359
  • DOI: 10.1128/mcb.01350-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] Monomer DJ-1 and its N-terminal sequence are necessary for mitochondrial localization of DJ-1 mutants. (2013)
  • 著者名/発表者名: Maita, C.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 8 号: 1 ページ: e54087-e54087
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0054087
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stimulation of vesicular monoamine transporter 2 activity by DJ-1 in SH-SY5Y cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa, S., Tanaka, Y., Takahashi-Niki, K., Niki, T., Ariga, H., Iguchi-Ariga, S. M. M.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun 巻: 42 号: 4 ページ: 813-818
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2012.04.095
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transcriptional activation of low-density lipoprotein receptor gene by DJ-1 and effect of DJ-1 on cholesterol homeostasis (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, S., Yamane, T., Takahashi-Niki, K., Kato, I., Niki, T., Goldberg, M. S., Shen, J., Ishimoto, K., Doi, T., Iguchi-Ariga, S. M. M., Ariga, H.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 7 号: 5 ページ: e38144-e38144
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0038144
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rabring7 degrades c-Myc through complex formation with MM-1. (2012)
  • 著者名/発表者名: Narita, R.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 7 号: 7 ページ: e41891-e41891
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0041891
  • 査読あり
• [学会発表] .DJ-1, a stress-sensor and selector switch of cell proliferation and apoptosis: (2013)
  • 著者名/発表者名: Iguchi-Ariga, S.M.M.
  • 学会等名: The US-Japan Connections Symposium for Women Leaders in Science, Technology, Engineering and Mathematics
  • 発表場所: Cosmos Club (USA)
  • 招待講演
• [学会発表] DJ-1 in cell transformation and neurodegenerative diseases. (2013)
  • 著者名/発表者名: Iguchi-Ariga, S.M.M.
  • 学会等名: 1st International Symposium on Protein Modifications in Pathogenic Dysregulation of Signaling
  • 発表場所: 東京大学医科学研究所（東京都）
  • 招待講演
• [学会発表] Function of DJ-1 and its therapeutic application to Parkinson’s disease. (2012)
  • 著者名/発表者名: Ariga, H.
  • 学会等名: The BRC International Conference 2012
  • 発表場所: ShineVille Luxurt Resort (Korea)
  • 招待講演
• [学会発表] パーキンソン病原因遺伝子産物DJ-1とスパイン形成制御因子
  • 著者名/発表者名: 近藤珠代
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県）
• [学会発表] パーキンソン病原因遺伝子産物DJ-1とスパイン形成制御因子Drebrinの相互作用の解析
  • 著者名/発表者名: 近藤珠代
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場（福岡県）
• [学会発表] DJ-1のPTEN、Nrf2を介した細胞死抑制に対するDJ-1結合化合物の効果
  • 著者名/発表者名: 遠藤仁郎
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会
  • 発表場所: 福岡国際会議場（福岡県）
• [学会発表] DJ-1とプロリン生合成酵素PYCR1の相互作用の解析
  • 著者名/発表者名: 安田樹
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会
  • 発表場所: 福岡国際会議場（福岡県）
• [備考] 北海道大学大学院農学研究院環境分子生物科学研究室
  • URL: http://www.agr.hokudai.ac.jp/emolb/index.html
• [備考] 北海道大学大学院生命科学院教員紹介・有賀早苗
  • URL: http://www.lfsci.hokudai.ac.jp/search/system/ariga.html
• [備考] 北海道大学大学院農学研究院環境分子生物科学研究室
  • URL: http://www.agr.hokudai.ac.jp/emolb/index.html