研究課題
DNAメチル化やヒストン修飾等のエピゲノム情報は発生分化や細胞リプログラム等、細胞の運命を決定する鍵となり、その異常は癌を始めとする様々な疾患の原因となる。それゆえエピゲノム修飾を標的とした機能性分子による治療法の開発が求められているが、従来の機能性分子単剤では作用領域がゲノム全体に及ぶため、阻害効果が過多となる弊害がある。本研究では、この問題点を解決する手段としてDNA配列認識能を有するピロール-イミダゾール(PI)ポリアミドを融合させ、機能性分子の作用領域を局所化させる技術開発を行う。ヒストン脱メチル化酵素(HDM)に対する阻害剤として、H3K4に対する脱メチル化を阻害しヒストン活性化マークを保つ化合物を用いた。PIPとの縮合反応ができるよう、H28年度までにいくつかの誘導体を作成し、カルボキシル基を導入した誘導体が条件を満たすことを確認、４塩基対認識型PIポリアミドに２分子のベータアラニンをはさんだ阻害薬誘導体分子プロトタイプを作成していた。H29年度は、このプロトタイプ融合分子を、癌細胞株に投与してin celluloのエピゲノム阻害効果を検証した。ヒストン修飾に対するChIP-seq解析、および遺伝子発現に対するRNA-seq解析を行うと、親分子であるLSD1阻害薬を投与した場合と比較して、融合分子を投与した場合では活性化されるゲノム領域および遺伝子は標的が異なった。活性化されたゲノム領域の配列に注目すると、融合分子中のPIポリアミドおよびベータアラニンが認識すると考えられる塩基配列が豊富に含まれていた。その認識塩基配列での特異的な結合も、オリゴDNAを用いたゲルシフトアッセイで確認した。すなわち、ヒストン修飾阻害剤を、塩基配列特異的に誘導し領域特異的にヒストン修飾を改変することが可能であることを順調に証明した。これらをまとめた論文はリバイズし再投稿中である。
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