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2018 年度 実績報告書

グルコース非依存性がん代謝機構を標的とした小分子阻害剤の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K01941
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

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) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードがん / 代謝 / 阻害剤
研究実績の概要

がんに特異的な代謝機構は有望な創薬標的になると考えられるが、がんの代謝機構は多様性や適応性を有し、複雑で不明な点が多いのが現状である。多くのがん細胞は解糖系が亢進しているが、興味深いことに、ヒト骨肉腫MG-63細胞はグルコースがなくても増殖することを見出した。本研究は、MG-63細胞の代謝特性を利用して、グルコース非依存的ながん代謝機構を標的とした小分子阻害剤を開発することを目的とする。本年度は、主に薬剤スクリーニングで得られたヒット化合物の作用解析を行った。
糸状菌RK17-F0007の培養抽出物が、グルコース非存在下選択的にMG-63細胞の増殖を阻害することを見出した。活性成分の単離、精製、構造解析を行い、活性本体として化合物1を同定した。化合物1はこれまでに報告のない立体構造を有していた。化合物1を処理した細胞では、短時間で酸素消費の低下が観察されたことから、化合物1はミトコンドリア呼吸鎖を標的にしていることが示唆された。
理研NPDepo化合物ライブラリーから、RCOP8154が同様にグルコース非存在下選択的にMG-63細胞の増殖を阻害することを見出した。本化合物は長時間処理で酸素消費の低下を引き起こしたが、呼吸鎖複合体のいずれも直接阻害しなかったことから、標的がミトコンドリア呼吸鎖とは異なることが示唆された。RCOP8154が自家蛍光をもつことを見出し、蛍光顕微鏡で細胞を観察したところ、本化合物はミトコンドリアに局在することがわかった。光親和型化合物固定化法で作製したRCOP8154固定化ビーズを用いて結合タンパク質をアフィニティ精製した結果、ミトコンドリア機能の維持に重要ないくつかのタンパク質を同定した。同定した結合タンパク質のノックダウン実験等により、RCOP8154の作用機序を検証した。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Bioenergetic and proteomic profiling to screen small molecule inhibitors that target cancer metabolisms2019

    • 著者名/発表者名
      Futamura Yushi、Muroi Makoto、Aono Harumi、Kawatani Makoto、Hayashida Marina、Sekine Tomomi、Nogawa Toshihiko、Osada Hiroyuki
    • 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
  • [学会発表] 2次元電気泳動を用いた化合物に相互作用するたんぱく質の解析法(2DE-CETSA)の開発2019

    • 著者名/発表者名
      室井誠、永澤生久子、池野あゆみ、小川直子、川谷誠、長田裕之
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
  • [学会発表] がん細胞に活性酸素種産生を誘導する化合物RKN9055の発見と作用解析2019

    • 著者名/発表者名
      河村達郎、二村友史、室井誠、川谷誠、Erchang Shang、Petra Janning、近藤恭光、野川俊彦、SlavaZiegler、渡辺信元、Herbert Waldmann、長田裕之
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
  • [学会発表] 糸状菌RK17-F0007より単離したBR-050立体異性体の構造と活性評価2019

    • 著者名/発表者名
      野川俊彦、川谷誠、岡野亜紀子、青野晴美、清水猛、長田裕之
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
  • [学会発表] Exploration of small-molecule inhibitors targeting glucose-independent cancer metabolism2018

    • 著者名/発表者名
      Makoto Kawatani, Marina Hayashida, Harumi Aono, Makoto Muroi, Yushi Futamura, Hiroyuki Osada
    • 学会等名
      30th EORTC-NCI-AACR Symposium ‘Molecular Targets and Cancer Therapeutics’
    • 国際学会
  • [学会発表] NPL40330: A novel oxidative phosphorylation inhibitor identified by bioenergetic and proteomic profiling2018

    • 著者名/発表者名
      Yushi Futamura, Makoto Muroi, Harumi Aono, Makoto Kawatani, Hiroyuki Osada
    • 学会等名
      30th EORTC-NCI-AACR Symposium ‘Molecular Targets and Cancer Therapeutics’
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of the mechanism of action of RCOP8154 that inhibits glucose-independent cancer metabolism2018

    • 著者名/発表者名
      Marina Hayashida, Makoto Kawatani, Harumi Aono, Yushi Futamura, Makoto Muroi, and Hiroyuki Osada
    • 学会等名
      第77回日本癌学会学術総会
  • [学会発表] Target identification of bioactive small molecules using thermal shift assay based on 2-D electrophoresis2018

    • 著者名/発表者名
      Ikuko Nagasawa, Makoto Muroi, Makoto Kawatani, and Hiroyuki Osada
    • 学会等名
      第77回日本癌学会学術総会
  • [学会発表] グルコース非依存性がん代謝機構を阻害するRCOP8154の作用機序解析2018

    • 著者名/発表者名
      林田莉奈、川谷誠、青野晴美、二村友史、室井誠、長田裕之
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会第13回年会
  • [学会発表] 2D-DIGEに基づいたCETSAによる薬剤標的分子解析システムの開発2018

    • 著者名/発表者名
      永澤生久子、室井誠、川谷誠、長田裕之
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会第13回年会
  • [学会発表] Exploration of small-molecule inhibitors targeting cancer metabolism2018

    • 著者名/発表者名
      青野晴美、二村友史、川谷誠、室井誠、長田裕之
    • 学会等名
      第9回日韓ケミカルバイオロジーシンポジウム
    • 国際学会
  • [学会発表] プロテオミクスを用いた抗がん活性天然化合物pyrenolide Aの作用解析2018

    • 著者名/発表者名
      二村友史、青野晴美、永澤生久子、河村達郎、室井誠、川谷誠、長田裕之
    • 学会等名
      第22回日本がん分子標的治療学会学術集会
  • [学会発表] 新規薬剤標的分子解析システム2DE-CETSAの構築と応用2018

    • 著者名/発表者名
      永澤生久子、室井誠、川谷誠、長田裕之
    • 学会等名
      第22回日本がん分子標的治療学会学術集会

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公開日: 2019-12-27  

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