| 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 |
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| 研究課題/領域番号 |
21H00294
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
複合領域
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| 研究機関 | 関西学院大学 |
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研究代表者 |
沖米田 司 関西学院大学, 生命環境学部, 教授 (90398248)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2022年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2021年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
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| キーワード | ユビキチンリガーゼ / 阻害剤 / CFTR / DUB / RNF185 / RNF5 / RFFL / リガンド |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，嚢胞性線維症(CF)原因タンパク質 CFTR 変異体の分解を促進するユビキチンリガーゼ RFFL, RNF5, RNF185リガンド化合物から特異的阻害剤を同定し，CF患者気道上皮初代培養細胞における有効性評価からCF治療剤の開発を進める．また，網羅的スクリーニングにより同定した CFTR 関連 DUB 相互作用を化合物等で制御し，タンパク質品質管理における E3-DUB 複合体の機能解明と共に，DUBを標的とした新規CF治療法を開発する．
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| 研究実績の概要 |
申請者は嚢胞性線維症（CF）原因タンパク質 CFTR delF508 変異体の形質膜分解を促進するユビキチンリガーゼ（E3）RFFL がCF の新規治療標的分子であること（Dev Cell 2018），先行研究で同定したRFFL リガンドがRFFL-CFTR 相互作用（PPI）と delF508-CFTR 形質膜分解を阻害することを発見した．また，CFTR 小胞体関連分解（ERAD）に関与するE3 リガーゼ RNF5, RNF185 ダブルノックダウン（KD）が delF508-CFTR 小胞体関連分解を劇的に阻害し，CF 治療剤の有効性を増強すること，RNF5 及びRNF185 に結合するリガンド化合物を発見した．そこで本研究では，RFFL, RNF5, RNF185 リガンド化合物の作用機序の解明および CF 患者気道上皮細胞等における有効性評価を行なった．
CF 患者気道上皮初代培養細胞を用いた短絡電流法解析の結果，RFFL PPI 阻害剤は CF 治療剤により改善された delF508-CFTR チャネル機能をわずかに増強した．従って，本阻害剤は CF 治療薬の増強剤として有望である可能性が示唆された．同定した RNF5/185 リガンドは哺乳類培養細胞において，delF508-CFTR のユビキチン化およびERADを阻害した．本作用は RNF5/185 ノックアウト細胞では減弱したことから，細胞内で選択的に RNF5/185 機能を阻害する結果，ERADを阻害すると考えられた．種々 in vitro 解析結果，RNF5/185 リガンドはE3 リガーゼ活性は阻害せず，基質との相互作用を阻害する可能性が示唆されたが，今後，さらなる作用機序解析が必要である．さらに，同定したRNF5/185 リガンドは CFBE 気道上皮細胞モデルにおいて，CF 治療剤により改善された delF508-CFTR チャネル機能を増強した．以上の結果より，同定した RFFL, RNF5/185 リガンドは delF508-CFTR ユビキチン化を抑制する CFTR 安定化剤として機能し，CF 治療薬の増強剤のシード化合物になる可能性が期待された．
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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