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2017 年度 実績報告書

時計タンパク質制御分子の創製と機能解析から概日時計機構に迫る

研究課題

研究課題/領域番号 15H05590
研究機関名古屋大学

研究代表者

廣田 毅  名古屋大学, トランスフォーマティブ生命分子研究所, 特任准教授 (50372412)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード概日時計 / 時計タンパク質 / PER / CRY / タンパク質分解 / タンパク質相互作用 / 低分子化合物 / ケミカルバイオロジー
研究実績の概要

概日時計は分子から個体の各階層を時間・空間的に統合して生理現象の日内リズムを生み出す。申請者は低分子化合物を用いたアプローチが時計タンパク質CRYの特異的かつ定量的な操作と解析に有効であることを見出した。この知見に基づき本研究では概日時計の周期制御に中心的な役割を果たすPERとCRYの安定性および複合体形成に焦点を当て、これらのプロセスを狙った機能調節化合物を開発する。さらにSUMO化修飾に注目した解析を行う。独自のツールを用いて概日時計の発振機構の本質的な制御過程を明らかにすると共に自在な機能操作を目指す。本年度は、これまでにセットアップした細胞ベースのアッセイ系を用いて化合物スクリーニングを行い、PER2-LUCやCRY1-LUCのレポーター強度を上昇させる、ならびにPER2-LUC/NとCRY1-LUC/Cの相互作用レポーターの強度を変化させる複数の候補化合物を見出した。これらの化合物の機能解析を進め、CRY1に選択的に作用する全く新しい化合物を発見した。CRY1とCRY2はアミノ酸配列がたいへんよく似ているため、これらを選択的に制御する分子は非常にユニークであるが、選択性がどのように達成されるのかは全くの謎である。この化合物はCRY1とCRY2の機能的な違いを理解するための有用なツールとなるに違いない。並行して、CRYのSUMO化サイトの探索を行った。変異体の解析からは候補サイトを絞り込むことができず、in vitro SUMO化の系をスケールアップし、質量分析を用いてSUMO化サイトの同定を試みた。

現在までの達成度 (段落)

29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

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Conformational dynamics of human protein kinase CK2α and its effect on function and inhibition.2018

    • 著者名/発表者名
      Srivastava, A., Hirota, T., Irle, S., and Tama, F.
    • 雑誌名

      Proteins

      巻: 86 ページ: 344-353

    • DOI

      10.1002/prot.25444

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Global rise of potential health hazards caused by blue light-induced circadian disruption in modern aging societies.2017

    • 著者名/発表者名
      Hatori,M., Gronfier, C., Van Gelder, R.N., Bernstein, P.S., Carreras, J., Panda, S., Marks, F., Sliney, D., Hunt, C.E., Hirota, T., Furukawa, T. and Tsubota, K.
    • 雑誌名

      NPJ Aging Mech. Dis.

      巻: 3 ページ: 9

    • DOI

      10.1038/s41514-017-0010-2

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Identification of CRY1/CRY2 selective compounds2018

    • 著者名/発表者名
      Aikawa, Y. Kay, S.A., Hirota, T.
    • 学会等名
      12th Annual Salk Institute, Fondation IPSEN, and Science Symposium on Biological Complexity
    • 国際学会
  • [学会発表] Chemical and structural biology approaches to understand molecular mechanism underlying 24-hour period of mammalian circadian clock2017

    • 著者名/発表者名
      Hirota, T.
    • 学会等名
      第55回日本生物物理学会年会
    • 招待講演
  • [学会発表] ケミカルバイオロジーによる24時間の創出原理の分子研究2017

    • 著者名/発表者名
      廣田 毅
    • 学会等名
      第24回日本時間生物学会学術大会
    • 招待講演
  • [備考] 名古屋大学トランスフォーマティブ生命分子研究所Kay-廣田グループ

    • URL

      http://www.itbm.nagoya-u.ac.jp/ja/kay-hirota_group/

URL: 

公開日: 2018-12-17  

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