医薬小分子のアフィニティによる結合タンパク質の決定

2004 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16310155
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 東京理科大学
• 研究代表者: 菅原 二三男 東京理科大学, 理工学部, 教授 (30192123)
• キーワード: 抗腫瘍薬 / カンプトテシン / エトポシド / ファージディスプレイ / オーファン受容体 / EP1 / E2F

研究概要

抗腫瘍薬カンプトテシン,エトポシドの結合タンパク質を決定することを目的として研究した。医薬小分子と結合タンパク質との結合能(アフィニティー)に着目し,容易に増幅可能なDNAを利用して結合タンパク質を決定するファージディスプレイ法を改良した。この方法で,リガンドとなるカンプトテシン,エトポシドをビオチン化後アビジンプレートに固定し,作成したペプチドライブラリを流してリガンド-タンパク間の親和性の高いものを選択的に得た。ここで得られたファージは,医薬小分子と特異的に結合するタンパク質のヒトcDNAをもつ可能性の高いファージになる。このcDNA配列を解析することで,その領域を含む遺伝子をゲノムデーベースから特定することを試みた。
カンプトテシンの二化合物から,オーファン受容体GPCRの一種でプロスタグランディン受容体のEP1の構造のうち,細胞内第3ループが結合部位と予測された。第1〜3ループペプチドを作成し,カンプトテシンとの各々の結合力をSPRおよびQCMで測定し,第3ループが結合部位と決定した。
誘導体エトポシドでは、細胞周期に関わる転写因子E2Fの配列が予測された。発現タンパク質との結合をSPRで解析し,結合タンパク質であることを決定した。されにレポーター遺伝子を使った細胞実験で,E2Fがエトポシドの受容体であることを証明した。
これらの結果は,細胞などを使ったこれまでの研究からは見出すことの出来なかったものであり,ゲノム解析による成果の一端であると評価される。

研究成果

• [雑誌論文] Mammalian mitotic centromere-associated kinesin (MCAK), a new molecular target of sulfoquinovosylacylglycerols (SQAGs), novel anti-tumor and immunosuppressive agents (2005)
  • 著者名/発表者名: Aoki S, Kamisuki S, Ohta S, Sugawara F, Sakaguchi K
  • 雑誌名: FEBS J. (In press)
• [雑誌論文] Monolayer membranes and bilayer vesicles characterized by α- and β-anomer of sulfoquinovosyldiacyglycerol (SQDG). (2005)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto K, Sakai H, Ohta K, Kameda H, Sugawara F, Abe M, Sakaguchi K.
  • 雑誌名: Chemistry and Physics of Lipids. (In press)
• [雑誌論文] Affinity capture of a mammalian DNA polymerase β by inhibitors immobilized to resins used in solid-phase organic synthesis. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kuramochi K, Haruyama Y, Takeuchi R, Sunoki T, Watanabe M, Oshige M, Kobayashi S, Sakaguchi K, Sugawara F
  • 雑誌名: Bloconjugate Chemistry. 16:97 ページ: 97-104
• [雑誌論文] Identification of a drug target motif : an anti-tumor drug NK109 interacts with a PNxxxxP motif (2005)
  • 著者名/発表者名: Kengo Morohashi, Ayako Yoshino, Atsushi Yoshimori, Seiichi Saito, Seiichi Tanuma, Kengo Sakaguchi, Fumio Sugawara
  • 雑誌名: Biochem.Pharmacol. (In press)
• [雑誌論文] hEP1 Receptor Third Cytoplasmic Loop : A New Target for Camptothecin Identified by Phage Display Technology (2005)
  • 著者名/発表者名: Yoichi Takakusagi, Keisuke Ohta, Kouji Kuramochi, Kengo Morohashi, Susumu Kobayashi, Kengo Sakaguchi, Fumio Sugawara
  • 雑誌名: Biochemistry (In press)
• [雑誌論文] Design of vesicles of 1,2-di-O-acyl-3-O-(beta-D-sulfoquinovosyl)-glyceride bearing two stearic acids (beta-SQDG-C(18)), a novel immunosuppressive drug. (2004)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto K, Takenouchi M, Ohta K, Ohta Y, Imura T, Oshige M, Yamamoto Y, Sahara H, Sakai H, Abe M
  • 雑誌名: Biochem Pharmacol. 68 ページ: 2378-2386
• [雑誌論文] Synthesis of an immunosuppressant SQAG9 and determination of the binding peptide by T7 phage display. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yamazaki T, Aoki S, Ohta K, Hyuma S, Sakaguchi K, Sugawara F.
  • 雑誌名: Bioorg.Med.Chem.Lett. 14 ページ: 4343-4346
• [雑誌論文] Structural relationship of lithocholic acid derivatives binding to the N-terminal 8-kDa domain of DNA polymerase beta. (2004)
  • 著者名/発表者名: Miura K, Hanashima S, Takemura M, Yoshida H, Sugawara F, Sakaguchi K.
  • 雑誌名: Biochemistry 43 ページ: 10669-10677
• [雑誌論文] Precise structural elucidation of dehydroaltenusin, a specific inhibitor of mammalian DNA polymerase alpha (2004)
  • 著者名/発表者名: Kamisuki S, Takahashi S, Mizushina Y, Sakaguchi K, Nakata T, Sugawara F
  • 雑誌名: Bioorg.Med.Chem 12 ページ: 5355-5359
• [雑誌論文] Molecular design of cholesterols as inhibitors of DNA polymerase alpha. (2004)
  • 著者名/発表者名: Oshige M, Kuramochi K, Ohta K, Ogawa A, Kuriyama H, Sugawara F, Kobayashi S, Sakaguchi K
  • 雑誌名: J.Med.Chem. 47 ページ: 4971-4974
• [雑誌論文] Structure-activity relationships of epolactaene analogs as DNA polymerases inhibitors. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kuramochi K, Mizushina Y, Nagata S, Sugawara F, Sakaguchi K, Kobayashi S.
  • 雑誌名: Bioorg.Med.Chem. 12 ページ: 1983-1989
• [雑誌論文] Structure-activity relationships of untenone A and its derivatives for inhibition of DNA polymerases (2004)
  • 著者名/発表者名: Saito F, Takeuchi R, Kamino T, Kuramochi K, Sugawara F, Sakaguchi K, Kobayashi S.
  • 雑誌名: Bioorg.Med.Chem.Lett. 14 ページ: 1975-1977
• [雑誌論文] Protective properties of neoechinulin A against SIN-1-induced neuronal cell death. (2004)
  • 著者名/発表者名: Maruyama K, Ohuchi T, Yoshida K, Shibata Y, Sugawara F, Arai T.
  • 雑誌名: J.Biochem.(Tokyo) 36 ページ: 81-87
• [雑誌論文] Synthetic sulfonolipids deduced from sulfonoquinovosyl diacylglycerols of sea urchin reduces hepatic ischemia-reperfusion injury in rats. (2004)
  • 著者名/発表者名: Tsuruma T, Sahara H, Takenouchi M, Yagihashi A, Iwayama Y, Shima H, Furuhata T, Torigoe T, Hanashima S, Yamazaki T, Sugawara F, Mizushina Y, Ohta K, Sakaguchi K, Sato N, Hirata K.
  • 雑誌名: Transplant Proc 36 ページ: 1965-1969
• [雑誌論文] The effects of dehydroaltenusin, a novel mammalian DNA polymerase alpha inhibitor, on cell proliferation and cell cycle progression. (2004)
  • 著者名/発表者名: Murakami-Nakai C, Maeda N, Yonezawa Y, Kuriyama I, Kamisuki S, Takahashi S, Sugawara F, Yoshida H, Sakaguchi K, Mizushina Y.
  • 雑誌名: Biochim.Biophys.Acta. 1674 ページ: 193-199
• [雑誌論文] Pseudodeflectusin, a novel isochroman derivative from Aspergillus pseudodeflectus a parasite of the sea weed, Sargassum fusiform, as a selective human cancer cytotoxin (2004)
  • 著者名/発表者名: Ogawa A, Murakami C, Kamisuki S, Kuriyama I, Yoshida H, Sugawara F, Mizushina Y.
  • 雑誌名: Bioorg.Med.Chem.Lett. 14 ページ: 3539-3543
• [雑誌論文] Taxol derivatives are selective inhibitors of DNA polymerase alpha. (2004)
  • 著者名/発表者名: Oshige M, Takenouchi M, Kato Y, Kamisuki S, Takeuchi T, Kuramochi K, Shiina I, Suenaga Y, Kawakita Y, Kuroda K, Sato N, Kobayashi S, Sugawara F, Sakaguchi K.
  • 雑誌名: Bioorg.Med.Chem. 12 ページ: 2597-2601
• [産業財産権] 新規イソクロマノン化合物とその行為丸剤への利用 (2004)
  • 発明者名: 菅原 二三男, 水品 善之 他
  • 権利者名: 東京理科大学
  • 産業財産権番号: 国内特許出願2004-123491
  • 出願年月日: 2004-04-19
• [産業財産権] 新規な放射線治療増感剤 (2004)
  • 発明者名: 菅原 二三男, 山崎 隆之 他
  • 権利者名: 東京理科大学
  • 産業財産権番号: 国内特許出願2004-186480
  • 出願年月日: 2004-06-24