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RFFL による形質膜タンパク質品質管理作動機構の解明と CF 創薬への応用

公募研究

研究領域ケモテクノロジーが拓くユビキチンニューフロンティア
研究課題/領域番号 19H05300
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 複合領域
研究機関関西学院大学

研究代表者

沖米田 司  関西学院大学, 理工学部, 教授 (90398248)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
2020年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2019年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
キーワードユビキチンリガーゼ / RFFL / 形質膜タンパク質品質管理機構 / 嚢胞性線維症
研究開始時の研究の概要

本研究では,CFTR-RFFL 及び UbcH5c-RFFL PPI 機構を明らかにし,本 PPI を人工ペプチド等で人為的に制御する手法を確立する.次に,CFTR-RFFL 及び UbcH5c-RFFL PPI 阻害ペプチドが CF の革新的根本治療薬 CFTR スタビライザーとして,CF 治療効果を有するか否かを明らかにする.さらに,形質膜分解シグナルとなる異常CFTR のユビキチンコードを同定し,RFFL KO 細胞インターラクトーム解析により,CFTR エンドサイトーシス及びリソソーム分解を制御するユビキチンデコーダー分子を明らかにする.

研究実績の概要

1. RFFL の基質認識領域の同定:NMR 法の結果,RFFL N 末領域が構造異常タンパク質を認識することを見出した.今後,認識領域の構造解析を進める.
2. RFFL リガンドの有効性解析:ケミカルアレイスクリーニングにより同定した RFFL リガンドが in vitro において,RFFL-CFTR NBD1 直接相互作用を阻害することを明らかにした.培養細胞モデルにおいて,RFFL リガンドが CFTR 変異体の形質膜発現および安定性を増加させることを明らかにした.
3. CF-HBE モデルにおける RFFL 阻害剤の評価:CF-HBE モデルにおける CFTR 変異体のイオンチャネル活性を短絡電流測定法で評価した結果,RFFL 阻害剤は CF 治療剤の有効性を増強する傾向が観察された.従って,RFFL 阻害剤が CF 治療に有効である可能性が示唆された.
4. CFTR 関連 E3 リガーゼのリガンド同定:CFTR 関連 E3 リガーゼである RNF5, RNF185 のリガンド化合物をケミカルアレイスクリーニングにより同定した.SPR 解析および DSF thermal shift assay により,これらの化合物が RNF5, RNF185 に直接結合することを明らかにした.培養細胞モデルでの評価の結果,これらの化合物は CFTR 変異体の細胞内安定性を増加させた.従って,これらの化合物は RNF5, RNF185 を介した CFTR 変異体のユビキチン化を阻害すると考えられた.

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 嚢胞性線維症原因遺伝子産物CFTRの品質管理機構と機能制御2020

    • 著者名/発表者名
      福田 亮介、沖米田 司
    • 雑誌名

      生化学

      巻: 92 号: 2 ページ: 179-188

    • DOI

      10.14952/SEIKAGAKU.2020.920179

    • NAID

      40022245229

    • ISSN
      0037-1017
    • 年月日
      2020-04-25
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator (CFTR) Ubiquitylation as a Novel Pharmaceutical Target for Cystic Fibrosis2020

    • 著者名/発表者名
      Fukuda Ryosuke、Okiyoneda Tsukasa
    • 雑誌名

      Pharmaceuticals

      巻: 13 号: 4 ページ: 75-75

    • DOI

      10.3390/ph13040075

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 嚢胞性線維症のユビキチン創薬2020

    • 著者名/発表者名
      沖米田 司
    • 雑誌名

      ファルマシア

      巻: 56 号: 1 ページ: 31-35

    • DOI

      10.14894/faruawpsj.56.1_31

    • NAID

      130007779034

    • ISSN
      0014-8601, 2189-7026
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] ELISA Based Protein Ubiquitylation Measurement2019

    • 著者名/発表者名
      Kamada Yuka、Fukuda Ryosuke、Okiyoneda Tsukasa
    • 雑誌名

      BIO-PROTOCOL

      巻: 9 号: 22

    • DOI

      10.21769/bioprotoc.3430

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 嚢胞性線維症における上皮細胞の水の輸送障害を理解する2019

    • 著者名/発表者名
      福田亮介, 沖米田司
    • 雑誌名

      消化器病学サイエンス

      巻: 3 ページ: 82-86

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 塩素イオンチャネル CFTR 変異体の小胞体関連分解における HECT 型ユビキチンリガーゼの機能解析2020

    • 著者名/発表者名
      鎌田優香、中島千雅子、福田亮介、沖米田司
    • 学会等名
      2020年度生理研研究会『 上皮膜輸送の多様性・調和機構を基盤とする異分野融合研究の創出』
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] CFTR ユビキチン化を標的とした嚢胞性線維症の治療薬開発2020

    • 著者名/発表者名
      沖米田司
    • 学会等名
      第 93 回日本生化学会大会シンポジウム ケモテクノロジーが拓くユビキチン ニューフロンティア
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] CFTR ユビキチン化機構を標的とした嚢胞性線維症の治療戦略2020

    • 著者名/発表者名
      沖米田司
    • 学会等名
      第41回日本臨床薬理学会学術総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] CFTR protein quality control mechanism and its application to CF drug discovery2020

    • 著者名/発表者名
      Tsukasa Okiyoneda
    • 学会等名
      日本薬学会140年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] New insights in peripheral quality control of CFTR2019

    • 著者名/発表者名
      Tsukasa Okiyoneda
    • 学会等名
      2st European Cystic Fibrosis Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 嚢胞性線維症治療薬開発を目指した RFFL ユビキチンリガーゼ PPI 阻害剤の探索2019

    • 著者名/発表者名
      沖米田司、酒井了平、宗岡聡、永平亜佐子、冨森嘉晃、東桃子、宇仁田伸、小野裕司、福田亮介
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会第14回年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ミスフォールディングが誘発する嚢胞性線維症の理解2019

    • 著者名/発表者名
      沖米田司
    • 学会等名
      第 92 回日本生化学大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] CFTR 品質管理機構と嚢胞性線維症創薬への応用2019

    • 著者名/発表者名
      沖米田司
    • 学会等名
      第14回日本臨床ストレス応答学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 沖米田研究室

    • URL

      https://sci-tech.ksc.kwansei.ac.jp/~okiyoneda/okilab.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2022-12-28  

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