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2019 年度 実施状況報告書

mTORC構成因子Tel2を標的とした創薬の基盤構築

研究課題

研究課題/領域番号 18K07329
研究機関岩手医科大学

研究代表者

西谷 直之  岩手医科大学, 薬学部, 教授 (10286867)

研究分担者 大津 圭史  岩手医科大学, 歯学部, 准教授 (60509066)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードWnt / 阻害剤 / mTOR
研究実績の概要

申請者らがWntシグナル阻害剤として同定した化合物(WSI)が、mTOR複合体(mTORC)構成因子の1つであるTel2に結合することを見出した。Tel2はmTORキナーゼの安定化因子であり、その機能制御は新たな治療戦略になり得る。FKBP12を介したラパマイシン誘導体のmTOR阻害と双璧をなす治療戦略になり得る。本研究では、新規治療標的としてのTel2の有用性を明らかにすることを目的とする。
2018年度にin vitroでWSI結合活性を欠くTel2変異体を作成したが、2019年度は、生細胞中のTel2とWSIの結合特異性について検討した。WSIにユビキチンリガーゼのリガンドであるレナリドミドまたはウベニメクスを共有結合して複数のWSI-PROTACを作成した。WSI-PROTACは、WSI結合タンパク質近傍にユビキチンリガーゼを引き寄せ、ユビキチン-プロテアソーム系による分解を引き起こす。これらを用いてTel2の分解誘導の有無を評価することによって、生細胞中のWSI-Tel2間結合を確認した。WSI-PROTACは、野生型Tel2を効率的に分解誘導した。一方、in vitroでのWSI結合活性を欠くTel2変異体は分解を回避した。したがって、WSIは生細胞中で特異的にTel2に結合することが示された。
次に、WntシグナルへのTel2の関与を明らかにするために、siRNAによる遺伝子ノックダウンを行った。当初は、Tel2ノックダウンによってWntシグナルの抑制が起こると予想したが、β-cateninタンパク質レベルの低下は明確にはならなかった。しかし、WSIによるβ-cateninタンパク質レベルの低下が、Tel2ノックダウンによってキャンセルされた。したがって、WSIがTel2依存的にWntシグナルを抑制することが新たに明らかとなった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

北里研究所との共同研究によってWSI-PROTACの合成に成功したことで、生細胞中でWSIとTel2の結合を速やかに証明することができた。また、当初予定していたTel2ノックダウンによるWntシグナル阻害に代わって、Tel2依存的なWSIの作用というFKBP12を介したラパマイシンによるmTOR阻害と類似した作用機序の可能性が浮上した。

今後の研究の推進方策

内在性Tel2の発現を抑制し、化合物結合活性を欠く点変異型Tel2を恒常的に発現する再構成細胞を用いた実験を行う。WSIによるシグナル伝達阻害への耐性化を解析する。また、この細胞を用いたマウスゼノグラフトモデルでin vivoでも耐性化を確認する。これによって、WSIの抗腫瘍効果がTel2への結合を介していることを立証する。

次年度使用額が生じた理由

コロナウイルス感染拡大によって年度末の学会がWeb開催となったため、出張旅費が発生しなかった。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019

すべて 学会発表 (7件) (うち招待講演 2件)

  • [学会発表] イベルメクチン結合タンパク質の同定とそのWnt/beta-catenin経路への関与2019

    • 著者名/発表者名
      米澤穂波、上原至雅、西谷直之
    • 学会等名
      第23回日本がん分子標的治療学会学術集会
  • [学会発表] ゼブラフィッシュ表現型解析によるがん分子標的治療における諸問題への挑戦2019

    • 著者名/発表者名
      西谷直之
    • 学会等名
      愛媛大学医学研究科 プロテオセミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] イベルメクチン結合タンパク質(IvBP)のWnt/beta-catenin経路阻害剤イベルメクチンへの結合様式の解析2019

    • 著者名/発表者名
      米澤穂波、上原至雅、西谷直之
    • 学会等名
      第78回日本癌学会学術総会
  • [学会発表] ゼブラフィッシュ表現型を利用した化合物スクリーニングと毒性評価2019

    • 著者名/発表者名
      西谷直之
    • 学会等名
      日本学術振興会 アカデミアとインダストリーをつなぐ委員会
    • 招待講演
  • [学会発表] ゼブラフィッシュ表現型を利用したケミカルサプレッサー探索系2019

    • 著者名/発表者名
      西谷直之
    • 学会等名
      第10回スクリーニング学研究会
  • [学会発表] A zebrafish phenotypic screening re-discovered ivermectin as a Wnt pathway inhibitor.2019

    • 著者名/発表者名
      西谷直之、米澤穂波、池田朱里、高橋 亮、廣瀬友靖、砂塚敏明、大村 智、上原至雅
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] イベルメクチン結合タンパク質(IvBP)はdruggableなWnt/β-catenin経路仲介因子である2019

    • 著者名/発表者名
      米澤 穂波、池田 朱里、高橋 亮、廣瀬 友靖、岩月 正人、大村 智、砂塚 敏明、上原 至雅、西谷 直之
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会

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公開日: 2021-01-27  

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