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2022 年度 実績報告書

ユビキチン機能制御のためのケミカルバイオロジー

計画研究

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 18H05503
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

吉田 稔  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, グループディレクター (80191617)

研究分担者 PRADIPTA AMBARA  東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (90631648)
川谷 誠  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, 専任研究員 (50391925)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2023-03-31
キーワードユビキチンリガーゼ / E3リガンド / UbTACs / ライブラリー合成 / クリック反応 / アグリソーム / スプライシング
研究実績の概要

本研究では、ケモテクノロジーを駆使して、ユビキチン修飾系を理解し、操作する新たな方法論、すなわちUbTACsやPROTACs等新たなユビキチン化誘導キメラ分子、各種デコーダー分子の相互作用阻害剤、脱ユビキチン化酵素阻害剤等を開拓しようとしている。キメラ分子創製を目的にE3リガーゼの新規リガンドを探索するため、独自技術である化合物アレイを活用する。さらにタンパク質品質管理におけるユビキチン修飾系の役割を解析するためのケミカルバイオロジーを展開する。
2022年度は、スプライシングエラーとユビキチン化を介した品質管理機構の関係に着目した。近年、スプライシング異常と疾患の関連が明らかになりつつあり、スプライシングエラーによって生成されるイントロン配列由来のタンパク質に注目が集まっている。そこで本研究では、スプライシング因子SF3Bに直接結合してスプライシングを調節するスプライソスタチンAを用いてどのような遺伝子のイントロン配列がタンパク質に翻訳されるかをリボソームプロファイリングとクリック反応を利用した新生タンパク質質量分析を組み合わせて解析した。その結果、約1,000種類のイントロン配列の翻訳が観察され、その一部は細胞内に凝集体として蓄積した。それらはユビキチンを含むアグリソームを形成し、そのタンパク質毒性ストレスによりストレス応答性MAPKであるJNKの活性化が観察された。さらにJNKによるリン酸化の結果、mTORC1活性の抑制が引き起こされ、翻訳抑制が観察された。このことは、異常なイントロン配列の翻訳はタンパク質凝集体を形成して毒性を発揮するが、それを緩和する細胞内応答の結果、異常タンパク質の翻訳を抑制するフィードバック機構が存在することが明らかになった。このことは、細胞にはスプライシングエラーを関知して翻訳を厳密に制御するシステムが備わっていることを示唆する。

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。

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。

  • 研究成果

    (60件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 3件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (49件) (うち国際学会 8件、 招待講演 12件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Fungal NRPS-PKS hybrid enzymes biosynthesize new γ-lactam compounds, taslactams A-D, analogous to actinomycete proteasome inhibitors2023

    • 著者名/発表者名
      Motoyama T, Nogawa T, Shimizu T, Kawatani M, Kashiwa T, Yun C-S, Hashizume D, Osada H
    • 雑誌名

      ACS Chem Biol

      巻: 18 ページ: 396-403

    • DOI

      10.1021/acschembio.2c00830

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visualization of the dynamic interaction between nucleosomal histone H3K9 tri-methylation and HP1α chromodomain in living cells2022

    • 著者名/発表者名
      Sasaki K, Suzuki M, Sonoda T, Schneider-Poetsch T, Ito A, Takagi M, Fujishiro S, Sohtome Y, Dodo K, Umehara T, Aburatani H, Shin-ya K, Nakao Y, Sodeoka M, *Yoshida M
    • 雑誌名

      Cell Chem. Biol.

      巻: 29 ページ: 1153-1161

    • DOI

      10.1016/j.chembiol.2022.05.006

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recognition of pathogen-derived sphingolipids in Arabidopsis2022

    • 著者名/発表者名
      Kato Hiroaki, Nemoto Keiichiro, Shimizu Motoki, Abe Akira, Asai Shuta, Ishihama Nobuaki, Matsuoka Seiji, Daimon Takaaki, Ojika Makoto,Kawakita Kazuhito, Onai Kiyoshi, Shirasu Ken, Yoshida Minoru, Ishiura Masahiro, Takemoto Daigo, Takano Yoshitaka, Terauchi Ryohei
    • 雑誌名

      Science

      巻: 376 ページ: 857-860

    • DOI

      10.1126/science.abn0650

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Discovery of Benzylpiperazine Derivatives as CNS-Penetrant and Selective Histone Deacetylase 6 Inhibitors2022

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Hashimoto, Soichiro Ide, Mayumi Arata, Akiko Nakata, Akihiro Ito, Takashi K. Ito, Norio Kudo, Bangzhong Lin, Kazuto Nunomura, Keiko Tsuganezawa, Minoru Yoshida, Yasuo Nagaoka, Takaaki Sumiyoshi
    • 雑誌名

      ACS Medicinal Chemistry Letters

      巻: 13 ページ: 1077_1082

    • DOI

      10.1021/acsmedchemlett.2c00081

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Filter trapping protocol to detect aggregated proteins in human cell lines2022

    • 著者名/発表者名
      Jagat K. Chhipi-Shrestha, Minoru Yoshida, and Shintaro Iwasaki
    • 雑誌名

      STAR Protoc.

      巻: 3 ページ: 101571

    • DOI

      10.1016/j.xpro.2022.101571

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Isoquercitrin from Apocynum venetum L. produces an anti-obesity effect on obese mice by targeting C-1-tetrahydrofolate synthase, carbonyl reductase, and glutathione S-transferase P and modification of the AMPK/SREBP-1c/FAS/CD36 signaling pathway in mice in vivo2022

    • 著者名/発表者名
      Majid Manzoor, Makoto Muroi, Haruna Nishimura, Danni Chen, Naoko Ogawa,Hiroki Kobayashi,Opeyemi B. Fasina,Jianyu Wang,Hiroyuki Osada, Minoru Yoshida,Lan Xiang* Jianhua Qi
    • 雑誌名

      Food & Function

      巻: 13 ページ: 10923-10936

    • DOI

      10.1039/d2fo02438a

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The second-generation click-to-sense probe for intraoperative diagnosis of breast cancer tissues based on acrolein targeting2022

    • 著者名/発表者名
      A. R. Pradipta, H. Michiba, A. Kubo, M. Fujii, T. Tanei, K. Morimoto, K. Shimazu
    • 雑誌名

      Bull. Chem. Soc. Jpn.

      巻: 95 ページ: 421-426

    • DOI

      10.1246/bcsj.20210387

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Comparison of “click-to-sense” assay with frozen section analysis using simulated surgical margins in breast cancer patients2022

    • 著者名/発表者名
      A. Kubo, T. Tanei, A. R. Pradipta, K. Morimoto, M. Fujii, Y. Sota, T. Miyake, N. Kagara, M. Shimoda, Y. Naoi, Y. Motoyama, E. Morii, K. Tanaka, K. Shimazu
    • 雑誌名

      Eur. J. Surg. Oncol.

      巻: 48 ページ: 1520-1526

    • DOI

      10.1016/j.ejso.2022.04.003

  • [雑誌論文] Controlled lipid β-oxidation and carnitine biosynthesis by a vitamin D metabolite2022

    • 著者名/発表者名
      Mendoza A, Takemoto Y, Cruzado KT, Masoud SS, Nagata A, Tantipanjaporn A, Okuda S, Kawagoe F, Sakamoto R, Odagi M, Mototani S, Togashi M, Kawatani M, Aono H, Osada H, Nakagawa H, Higashi T, Kittaka A, Nagasawa K, Uesugi M
    • 雑誌名

      Cell Chem Biol

      巻: 29 ページ: 660-669

    • DOI

      10.1016/j.chembiol.2021.08.008

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Tackling Genetic Diseases with Chemical Biology2023

    • 著者名/発表者名
      吉田 稔
    • 学会等名
      Future Drug Discovery
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 微生物に学ぶ新たな創薬標的研究2023

    • 著者名/発表者名
      吉田 稔
    • 学会等名
      化学・材料インキュベーション研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] ケミカルゲノミクスを基盤とした創薬研究2023

    • 著者名/発表者名
      吉田 稔
    • 学会等名
      2022年度【先端モデル動物支援プラットフォーム】成果発表会
    • 招待講演
  • [学会発表] eIF5A ハイプシン化の阻害剤 GC7 はミトコンドリアストレスを誘導する2023

    • 著者名/発表者名
      松本健、黒川留美、Tilman Schneider-Poetsch1、高瀬恵、鈴木健裕 、堂前直、吉田稔
    • 学会等名
      2022年度【先端モデル動物支援プラットフォーム】成果発表会
  • [学会発表] 生体内の有機合成化学による次世代医療2023

    • 著者名/発表者名
      A. R. Pradipta
    • 学会等名
      第6回東工大応用化学系次世代を担う若手シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] がん細胞内でのDiels-Alder反応によるプロドラッグ法の検討2023

    • 著者名/発表者名
      服部海斗, 道場皓之, A. R. Pradipta, 田中克典
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
  • [学会発表] 金属触媒を用いた一酸化炭素挿入による抗がん活性物質の合成研究2023

    • 著者名/発表者名
      河合雅行, A. R. Pradipta, 田中克典
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
  • [学会発表] 生体内でのルイス酸触媒反応の検討2023

    • 著者名/発表者名
      熊倉蓮, A. R. Pradipta, 田中克典
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
  • [学会発表] 生体寛容性人工金属触媒によるジアゾ化合物の反応性の検討2023

    • 著者名/発表者名
      奥村昂也, A. R. Pradipta, 田中克典
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
  • [学会発表] アクロレインをトリガーとしたがん細胞内での水酸基脱保護反応の開発2023

    • 著者名/発表者名
      _橋ゆりあ, 寺島一輝, A. R. Pradipta, 田中克典
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
  • [学会発表] 大出雄大, A. R. Pradipta, 田中克典2023

    • 著者名/発表者名
      寺島一輝, A. R. Pradipta, 田中克典
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
  • [学会発表] アクロレインとアジドの反応を利用した標的α線治療2023

    • 著者名/発表者名
      大出雄大, A. R. Pradipta, 田中克典
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
  • [学会発表] 生体内での選択的アミド化反応による薬剤の現地合成2023

    • 著者名/発表者名
      松浦淳紘, A. R. Pradipta, 田中克典
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
  • [学会発表] がん代謝物をトリガーとした糖転移酵素阻害剤の活性化とがん治療2023

    • 著者名/発表者名
      笠原隆継, 張宗哲, 浦野清香, A. R. Pradipta, 田中克典
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
  • [学会発表] がん細胞での選択的環化反応による新規タンパク質分解誘導の検討2023

    • 著者名/発表者名
      松嶋良真, A. R. Pradipta, 田中克典
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
  • [学会発表] がん細胞内での無触媒[4+4]付加環化反応による機能性ポリマーの合成研究2023

    • 著者名/発表者名
      川口慎司, A. R. Pradipta, 田中克典
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
  • [学会発表] がん細胞で起こる[4+4]付加環化反応の意義とメカニズムの検討2023

    • 著者名/発表者名
      関口拓真, 吉岡広大, A. R. Pradipta, 田中克典
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
  • [学会発表] がん代謝阻害剤の探索と標的同定2023

    • 著者名/発表者名
      川谷誠
    • 学会等名
      先端モデル動物支援プラットフォーム2022年度成果発表会
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of Protease Sensor, a novel assay for measuring intracellular DUB activity2022

    • 著者名/発表者名
      Kenji Ogawa, Yasue Ichikawa, Akiko Idei, and Minoru Yoshida
    • 学会等名
      The international symposium in Tokyo 2022 Ubiquitin New Frontier ~from Neo-Biology to Targeted Protein Degradation~
    • 国際学会
  • [学会発表] Identification of a quality control system to cope with aberrant proteins produced by mis-splicing2022

    • 著者名/発表者名
      Minoru Yoshida
    • 学会等名
      The international symposium in Tokyo 2022 Ubiquitin New Frontier ~from Neo-Biology to Targeted Protein Degradation~
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 化学遺伝学による遺伝病の治療標的分子同定と新規治療法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      吉田 稔
    • 学会等名
      第96回日本薬理学会年会
    • 招待講演
  • [学会発表] フェリクロームは高アンモニウム条件下において分裂酵母の適応生育を誘導する2022

    • 著者名/発表者名
      西村慎一、Po-Chang Chiu、中村優里、田渕稔二、八代田陽子、 平井 剛、松山晃久、吉田 稔
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第55回研究報告会
  • [学会発表] 奇数鎖脂肪酸による分裂酵母の小胞体の異常形態と膜リン脂質組成の攪乱2022

    • 著者名/発表者名
      星川陽次郎、西村慎一、松山晃久、Sheena Li、八代田陽子、 Charles Boone、津川裕司、有田 誠、吉田 稔
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第55回研究報告会
  • [学会発表] Proteins from translated introns repress global protein synthesis2022

    • 著者名/発表者名
      Jagat K. Chhipi-Shrestha, Tilman Schneider-Poetsch, Takehiro Suzuki, Mari Mito, Khalid Khan, Naoshi Dohmae, Shintaro Iwasaki and Minoru Yoshida
    • 学会等名
      第23回日本RNA学会年会
  • [学会発表] eIF5A ハイプシン化阻害剤 GC7 による細胞増殖抑制の標的経路の解析2022

    • 著者名/発表者名
      松本 健、堂前 直、吉田 稔
    • 学会等名
      第26回がん分子標的治療学会学術集会
  • [学会発表] 鎌状赤血球症治療薬創製を目指したヒストンメチル化酵素 G9a 阻害剤の開発2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤昭博、高瀬翔平、寛山隆、白井文幸、西ヶ谷洋輔、角谷龍展、中田明子、 園田健、丹羽英明、梅原崇史、中村幸夫、吉田稔
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会第16回年会
  • [学会発表] ヒストンメチル化のケミカルバイオロジーと創薬2022

    • 著者名/発表者名
      吉田 稔
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会・産学連携委員会 定例会
    • 招待講演
  • [学会発表] Reactivity of endogenous acrolein: Application for proteolysis-induced cancer treatment2022

    • 著者名/発表者名
      A. R. Pradipta, K. Tanaka
    • 学会等名
      The International Symposium in Tokyo 2022: Ubiquitin New Frontier “from Neo-Biology to Targeted Protein Degradation”
    • 国際学会
  • [学会発表] 生体内の有機合成化学による次世代医療2022

    • 著者名/発表者名
      A. R. Pradipta
    • 学会等名
      第12回CSJ化学フェスタ2022
    • 招待講演
  • [学会発表] Biofunctional chemistry and reactivity of biogenic acrolein for cancer diagnosis and therapy2022

    • 著者名/発表者名
      A. R. Pradipta
    • 学会等名
      The 17th Joint Conference on Chemistry State University of Semarang
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Biofunctional chemistry and reactivity of biogenic acrolein for cancer diagnosis and therapy2022

    • 著者名/発表者名
      A. R. Pradipta
    • 学会等名
      RIKEN _ Taiwan National Chung Hsing University Symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] がんが普遍的に過剰生産するアクロレイン代謝物:生組織でのカスケード反応によるがん診断・治療への応用2022

    • 著者名/発表者名
      A. R. Pradipta
    • 学会等名
      有機合成化学協会関東支部「若手研究者のためのセミナー」
    • 招待講演
  • [学会発表] Biofunctional chemistry and reactivity of biogenic acrolein for cancer diagnosis and therapy2022

    • 著者名/発表者名
      A. R. Pradipta
    • 学会等名
      The 15th International Conference on Cutting-Edge Organic Chemistry in Asia
    • 国際学会
  • [学会発表] Reactivity of endogenous acrolein: Application for cancer-specific ubiquitination2022

    • 著者名/発表者名
      A. R. Pradipta
    • 学会等名
      新学術領域「ケモユビキチン」第6回総括班会議
  • [学会発表] アクロレインの新規反応性に基づく糖転移酵素阻害剤の活性化2022

    • 著者名/発表者名
      笠原隆継, T. C. Chang, 浦野清香, A. R. Pradipta, 田中克典
    • 学会等名
      第83回有機合成化学協会関東支部シンポジウム
  • [学会発表] アクロレインとアジドの環化付加反応に基づく糖転移酵素阻害剤の活性化2022

    • 著者名/発表者名
      笠原隆継, A. R. Pradipta, 田中克典
    • 学会等名
      第12回CSJ化学フェスタ2022
  • [学会発表] 生体内一酸化炭素を利用した抗がん活性物質の生体内合成2022

    • 著者名/発表者名
      河合雅行, A. R. Pradipta, 田中克典
    • 学会等名
      第12回CSJ化学フェスタ2022
  • [学会発表] がん細胞での[4+4]付加環化反応を用いる機能性ポリマー合成2022

    • 著者名/発表者名
      川口慎司, A. R. Pradipta, 田中克典
    • 学会等名
      第12回CSJ化学フェスタ2022
  • [学会発表] がんのアクロレインを用いた薬理活性複素環化合物の合成研究2022

    • 著者名/発表者名
      奥村昂也, A. R. Pradipta, 田中克典
    • 学会等名
      第12回CSJ化学フェスタ2022
  • [学会発表] アクロレインとの反応によるタンパク質の分解誘導がん治療2022

    • 著者名/発表者名
      松嶋良真, A. R. Pradipta, 田中克典
    • 学会等名
      第12回CSJ化学フェスタ2022
  • [学会発表] がん代謝物との反応を基盤とするプロドラッグ法2022

    • 著者名/発表者名
      寺島一輝, A. R. Pradipta, 田中克典
    • 学会等名
      第16回バイオ関連化学シンポジウム
  • [学会発表] がん代謝物との反応を基盤とした標的α線がん治療分子2022

    • 著者名/発表者名
      大出雄大, A. R. Pradipta, 田中克典
    • 学会等名
      創薬懇談会2022
  • [学会発表] がん代謝物との反応を基盤とした生体内天然物合成研究2022

    • 著者名/発表者名
      寺島一輝, A. R. Pradipta, 田中克典
    • 学会等名
      創薬懇談会2022
  • [学会発表] Peptide/protein-mediated delivery of a ruthenium catalyst for in vivo tumor threapy2022

    • 著者名/発表者名
      K. Muguruma, K. Imai, A. R. Pradipta, K. Tanaka
    • 学会等名
      Peptide Science: Proceeding of the Japanese Peptide Symposium 20225
  • [学会発表] Identification of dihydroorotate dehydrogenase inhibitors, indoluidins, that inhibit cancer cell growth2022

    • 著者名/発表者名
      Makoto Kawatani, Harumi Aono, Takeshi Shimizu, Shouta Ohkura, Sayoko Hiranuma, Makoto Muroi, Naoko Ogawa, Tomokazu Ohishi, Shun-ichi Ohba, Manabu Kawada, Kanami Yamazaki, Shingo Dan, Hiroyuki Osada
    • 学会等名
      11th annual conference of the International Chemical Biology Society (ICBS)
    • 国際学会
  • [学会発表] ビタミンD代謝産物による脂質ベータ酸化とカルニチン生合成の制御2022

    • 著者名/発表者名
      竹本靖、Mendoza Aileena、Cruzado Kevin Tana、Masoud Shadi Sedghib、永田亜希子、Tantipanjaporn Ajcharapana、奥田聡、川越文裕、坂本良太、小田木陽、本谷小佑里、冨樫萌香、川谷誠、青野晴美、長田裕之、中川勇人、東達也、橘高敦史、長澤和夫、上杉志成
    • 学会等名
      第64回天然有機化合物討論会
  • [学会発表] 抗腫瘍活性を有する新規DHODH阻害剤の同定2022

    • 著者名/発表者名
      川谷誠、青野晴美、室井誠、大石智一、大庭俊一、川田学、旦慎吾、長田裕之
    • 学会等名
      第26回日本がん分子標的治療学会学術集会
  • [学会発表] 抗腫瘍活性を有する新規DHODH阻害剤の同定2022

    • 著者名/発表者名
      川谷誠、青野晴美、清水猛、平沼佐代子、室井誠、小川直子、大石智一、大庭俊一、川田学、山崎佳波、旦慎吾、長田裕之
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会第16回年会
  • [学会発表] がん細胞のフェロトーシスを増強するFSP1阻害剤NPD4928の発見2022

    • 著者名/発表者名
      吉岡広大、河村達郎、室井誠、近藤恭光、本田香織、川谷誠、青野晴美、Herbert Waldmann、渡邉信元、長田裕之
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会第16回年会
  • [図書] 月刊誌「Precision Medicine」4. 有機合成反応を活用したがん診断2023

    • 著者名/発表者名
      A. R. Pradipta, 田中克典
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      株式会社北陸館
  • [産業財産権] 新規フラノクマリン誘導体及びその用途2023

    • 発明者名
      川谷誠、長田裕之、青野晴美、平沼佐代子、清水猛
    • 権利者名
      理化学研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      JP2023/007990
    • 外国

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公開日: 2023-12-25  

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