• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2018 年度 実績報告書

プロテオミクスをベースにした化学シグナル解析技術開発

計画研究

研究領域化学コミュニケーションのフロンティア
研究課題/領域番号 17H06412
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

長田 裕之  国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 副センター長 (80160836)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2022-03-31
キーワードproteome analysis
研究実績の概要

「ChemProteoBaseの拡充化・高度化、並びに、改変CETSAの開発」:昨年度に引き続き、ChemProteoBase(間接法)解析の精度向上のために、作用標的の明らかな標準化合物のプロテオーム解析を行い、ChemProteoBaseのデータベース拡充を行った。解糖系やTCA回路などのエネルギー代謝に関わるたんぱく質に着目して解析する手法を開発した。同定済みの274スポットのうち解糖系の24スポット8たんぱく質、並びに、TCAサイクルに関与する12スポット9たんぱくの薬剤処理による変動をスコア化して、簡便に評価できるシステムを作成した。本系を用いて、スクリーニングで得られた天然物並びに、化合物バンクの化合物を評価し、Unantimycin A, NPL40330がミトコンドリアに作用することを見出した(Biochim Biophys Acta, 1867: 28-37, 2019)。また、癌幹細胞様細胞を用いたスクリーニングによって取得された化合物NPD2381がセリン合成経路内の酵素の発現量を増加させることを見出し、ミトコンドリアを標的とすることを示した(FEBS Lett, 593:763-776, 2019)。昨年度、コントロール化合物を用いて2DE-CETSAの解析系を構築したが、スクリーニングで得られた化合物について解析を進めた。
「有用生物活性リガンドの開発」:細胞の代謝制御機構を標的とした標的ベースの探索、あるいは、セルベースの探索を行った。ユニークな化学構造をもつキノコの新規生理活性物質ヒトヨポディンAを単離した(Org Lett, 20: 6294-6297, 2018)。また、上記システムから得られた結果に基づく解析を行い、Unantimycin A, NPL40330の標的がそれぞれ複合体III、複合体Iであることを明らかにした。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

作用標的の明らかな既知物質を用いたChemProteoBaseのデータベースの拡張やシステムの開発は順調に進んでおり、様々な標的に対応する可能性を高めている。これらの解析系を用いて生理活性物質を解析することによって、共同研究を通した幾つかの成果に結びついた(Biochim Biophys Acta, 1867: 28-37, 2019; FEBS Lett, 593:763-776, 2019; Mol Pharm, 16: 1423-1432, 2019)。また、2-D DIGEを利用した2DE-CETSAの解析系の構築については、スタンダードの化合物を用いた条件検討がすみ、その条件を用いて、探索研究で得られた化合物について解析を行った。、化合物の標的に対する実証実験も進みつつあることは、予想以上に計画が進んでいることを示している。さらに、系の構築を進め、今までのChemProteoBaseと組み合わせることによって、より多様な標的に対応した解析が可能となることが期待される。

今後の研究の推進方策

1)引き続きChemProteoBaseの拡張のための既知化合物の解析を行うほか、スポットの同定情報を考慮した解析法を改良することによって、迅速でより情報量の多い結果を返すシステムの構築を行う。
2)2DE-CETSAの解析系については改良を行うことによって、より良い解析系を構築していく。新規化合物の解析に応用することによって、化合物の標的たんぱく質を明らかにすることを通して、解析系の有用性を示す。
3)有用生物活性リガンドの開発のために、化合物アレイによる標的ベース探索・細胞表現型に基づくセルベース探索を行い、そこで得られた化合物について、ChemProteoBase解析や2DE-CETSAの解析系を適応し、解析系の有用性を示すほか、新規化合物の標的を解析する。さらに、プロジェクト内の新規化合物の解析を行うことによって、プロジェクトに貢献する。

  • 研究成果

    (30件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 8件、 査読あり 15件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 7件) 図書 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] マックス・プランク研究所/ザールランド大学(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      マックス・プランク研究所/ザールランド大学
  • [国際共同研究] 韓国生命工学研院(KRIBB)(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      韓国生命工学研院(KRIBB)
  • [国際共同研究] マレーシア科学大学(USM)(マレーシア)

    • 国名
      マレーシア
    • 外国機関名
      マレーシア科学大学(USM)
  • [国際共同研究] 浙江大学/東北師範大学/曁南大学(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      浙江大学/東北師範大学/曁南大学
  • [雑誌論文] A novel inhibitor of tumorspheres reveals the activation of the serine biosynthetic pathway upon mitochondrial inhibition.2019

    • 著者名/発表者名
      Subedi A, Muroi M, Futamura Y, Kawamura T, Aono H, Nishi M, Ryo A, Watanabe N, Osada H.
    • 雑誌名

      FEBS Lett

      巻: 593 ページ: 763~776

    • DOI

      10.1002/1873-3468.13361

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 3β,23,28-Trihydroxy-12-oleanene 3β-caffeate from Desmodium sambuense-induced neurogenesis in PC12 cells mediated by ER stress and BDNF-TrkB signaling pathways.2019

    • 著者名/発表者名
      Cheng L, Muroi M, Cao S, Bian L, Osada H, Xiang L, Qi J.
    • 雑誌名

      Mol Pharm

      巻: 16 ページ: 1423~1432

    • DOI

      10.1021/acs.molpharmaceut.8b00939

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A small-molecule ligand of valosin-containing protein/p97 inhibits cancer cell-accelerated fibroblast migration.2019

    • 著者名/発表者名
      Suvarna K, Honda K, Muroi M, Kondoh Y, Osada H, Watanabe N.
    • 雑誌名

      J Biol Chem

      巻: 294 ページ: 2988~2996

    • DOI

      10.1074/jbc.RA118.004741

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Using BEAN-counter to quantify genetic interactions from multiplexed barcode sequencing experiments.2019

    • 著者名/発表者名
      Simpkins SW, Deshpande R, Nelson J, Li SC, Piotrowski JS, Ward HN, Yashiroda Y, Osada H, Yoshida M, Boone C, Myers CL.
    • 雑誌名

      Nat Protoc

      巻: 14 ページ: 415~440

    • DOI

      10.1038/s41596-018-0099-1

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Induction of nectriapyrone biosynthesis in the rice blast fungus Pyricularia oryzae by disturbance of the two-component signal transduction system.2019

    • 著者名/発表者名
      Motoyama T, Nogawa T, Hayashi T, Hirota H, Osada H.
    • 雑誌名

      Chembiochem

      巻: 20 ページ: 693~700

    • DOI

      10.1002/cbic.201800620

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bioenergetic and proteomic profiling to screen small molecule inhibitors that target cancer metabolisms.2019

    • 著者名/発表者名
      Futamura Y, Muroi M, Aono H, Kawatani M, Hayashida M, Sekine T, Nogawa T, Osada H.
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Proteins and Proteomics

      巻: 1867 ページ: 28~37

    • DOI

      10.1016/j.bbapap.2018.06.001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Construction of a potato fraction library for the investigation of functional secondary metabolites.2018

    • 著者名/発表者名
      Nogawa T, Futamura Y, Okano A, Suto M, Nakamura J, Ishihara K, Osada H.
    • 雑誌名

      Biosci Biotechnol Biochem

      巻: 83 ページ: 65~75

    • DOI

      10.1080/09168451.2018.1525273

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Catenulisporolides, glycosylated triene macrolides from the chemically underexploited actinomycete Catenulispora species.2018

    • 著者名/発表者名
      Son S, Hong YS, Futamura Y, Jang M, Lee JK, Heo KT, Ko SK, Lee JS, Takahashi S, Osada H, Jang JH, Ahn JS.
    • 雑誌名

      Org Lett

      巻: 20 ページ: 7234~7238

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.8b03160

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Predicting bioprocess targets of chemical compounds through integration of chemical-genetic and genetic interactions.2018

    • 著者名/発表者名
      Simpkins SW, Nelson J, Deshpande R, Li SC, Piotrowski JS, Wilson EH, Gebre AA, Safizadeh H, Okamoto R, Yoshimura M, Costanzo M, Yashiroda Y, Ohya Y, Osada H, Yoshida M, Boone C, Myers CL.
    • 雑誌名

      PLoS Comput Biol

      巻: 14 ページ: e1006532

    • DOI

      10.1371/journal.pcbi.1006532

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Structures and synthesis of hitoyopodins: bioactive aromatic sesquiterpenoids produced by the mushroom Coprinopsis cinerea.2018

    • 著者名/発表者名
      Otaka J, Shimizu T, Futamura Y, Hashizume D, Osada H.
    • 雑誌名

      Org Lett

      巻: 20 ページ: 6294~6297

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.8b02788

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Catalytic enantioselective synthesis of a pyrrolizidine-alkaloid-inspired compound collection with antiplasmodial activity.2018

    • 著者名/発表者名
      Jia ZJ, Takayama H, Futamura Y, Aono H, Bauer JO, Strohmann C, Antonchick AP, Osada H, Waldmann H.
    • 雑誌名

      J Org Chem

      巻: 83 ページ: 7033~7041

    • DOI

      10.1021/acs.joc.7b03202

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anti-angiogenesis effects induced by octaminomycins A and B against HUVECs.2018

    • 著者名/発表者名
      Jang JP, Han JM, Jung HJ, Osada H, Jang JH, Ahn JS.
    • 雑誌名

      J Microbiol Biotechnol

      巻: 28 ページ: 1332~1338

    • DOI

      10.4014.jmb/1806.06046

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Identification of an asexual reproduction inducer of phytopathogenic and toxigenic Fusarium.2018

    • 著者名/発表者名
      Qi J, Cheng L, Sun Y, Hirata Y, Ushida N, Ma Z, Osada H, Nishikawa T, Xiang L.
    • 雑誌名

      Angew Chem Int Ed Engl

      巻: 57 ページ: 8100~8104

    • DOI

      10.1002/anie.201803329

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Identification of cytotoxic, glutathione-reactive moieties inducing accumulation of reactive oxygen species via glutathione depletion.2018

    • 著者名/発表者名
      Wilke J, Kawamura T, Watanabe N, Osada H, Ziegler S, Waldmann H.
    • 雑誌名

      Bioorg Med Chem

      巻: 26 ページ: 1453~1461

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2017.11.009

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Pentaminomycins A and B, hydroxyarginine-containing cyclic pentapeptides from Streptomyces sp. RK88-1441.2018

    • 著者名/発表者名
      Jang JP, Hwang GJ, Kwon MC, Ryoo IJ, Jang M, Takahashi S, Ko SK, Osada H, Jang JH, Ahn JS.
    • 雑誌名

      J Nat Prod

      巻: 81 ページ: 806~810

    • DOI

      10.1021/acs.jnatprod.7b00882

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] アカデミア創薬の難しさ2019

    • 著者名/発表者名
      長田裕之
    • 学会等名
      第14回 日本がん分子標的治療学会 TRワークショップ
    • 招待講演
  • [学会発表] Ring formation in biosynthesis of specialized microbial metabolites2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Osada
    • 学会等名
      2nd China-Japan Joint Symposium on Natural Product Biosynthesis
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ケミカルバイオロジー基盤を活用した創薬シードの探索2018

    • 著者名/発表者名
      長田裕之
    • 学会等名
      講演会「化学が先導するライフ・イノベーション ~医療・創薬研究の最前線~」
    • 招待講演
  • [学会発表] マルチオミックス基盤を活用したがん代謝阻害剤の探索2018

    • 著者名/発表者名
      長田裕之
    • 学会等名
      化学コミュニケーションのフロンティア 第3回公開シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] がん代謝阻害剤の探索2018

    • 著者名/発表者名
      長田裕之
    • 学会等名
      愛媛大学大学医学部付属病院先端医療創生センターTRCシリーズセミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] Timing of the mycotoxin, tenuazonic acid, produciton at the infection of plant pathogenic fungi2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Osada
    • 学会等名
      The Japanese-German Symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Target identification of compounds isolated from a fraction library of fungal broths2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Osada, Toshihiko Nogawa, Yushi Futamura, Makoto Muroi, Naoki Kato
    • 学会等名
      3rd European Conference on Natural Products 2018
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] ケミカルバイオロジー化合物集 -研究展開のヒント -2018

    • 著者名/発表者名
      日本学術振興会ケミカルバイオロジー第189委員会」編  編集長:長田 裕之
    • 総ページ数
      304 (1-304)
    • 出版者
      株式会社 オーム社
  • [備考] 理化学研究所 環境資源科学研究センター ケミカルバイオロジー グループ

    • URL

      http://www.cbrg.riken.jp

  • [産業財産権] イネいもち病防除薬剤2019

    • 発明者名
      長田裕之, 本山高幸, 清水猛, 近藤恭光
    • 権利者名
      理研
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-48574
  • [学会・シンポジウム開催] 新学術領域研究「化学コミュニケーションのフロンティア」第1回国際シンポジウム The 1st International Symposium on Chemical Communication (ISCC2019)2019

URL: 

公開日: 2019-12-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi