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2019 年度 実施状況報告書

細胞外GAPDHの細胞増殖抑制活性を利用した抗がん剤の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K15333
研究機関公益財団法人微生物化学研究会

研究代表者

吉田 潤次郎  公益財団法人微生物化学研究会, 微生物化学研究所, 研究員 (20712706)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワードGAPDH / エクソソーム / 天然物スクリーニング / ケミカルバイオロジー
研究実績の概要

これまでに、胃の線維芽様細胞からGAPDHが分泌され、がん細胞の増殖を抑制することが明らかになっている。本研究では、細胞外に分泌されるGAPDHを機能分子として着目し、化合物によってGAPDHの分泌を促進することでがん細胞の増殖を抑制することを目的とした。また、GAPDHの分泌機構を解析することで、がん細胞の増殖を抑制するような新しい細胞間相互作用の機構を明らかにすることも目的としている。当該年度では、GFP融合GAPDH発現HEK293(HEK293/GAPDH-GFP)細胞を用いて、GAPDH分泌機構の解析および微生物培養液をソースとしたスクリーニングを行なった。前年度に実施した、先端モデル支援プラットフォームで配布されている標準阻害剤キットを用いた検討により、Deoxynojirimycin(DNJ)処理によりHEK293/GAPDH-GFPの培養上清のGFP蛍光値が増加することが分かっている。DNJはゴルジ輸送に関わるglucosidase I, IIの阻害剤であるため、GAPDHの分泌機構としてのエクソソームの関与を検討した。DNJ、DNJとエクソソーム分泌阻害剤GW4869処理したHEK293/GAPDH-GFPの培養上清からエクソソームを回収し、GAPDHの含有量をウェスタンブロットで検討した。この結果、DNJ処理によりサンプル中のGAPDHが増加し、GW4869処理によりこれがキャンセルされることが分かった。スクリーニングについては、微生物培養液由来の4,320サンプルについて検討し、1サンプルのみ、濃度依存的にHEK293/GAPDH-GFPの培養上清のGFP蛍光値を増加させることが分かった。

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

これまでに我々はMEK inhibitor IによりGAPDHの分泌が誘導されることを報告したが、ゴルジ輸送に関わる分子の阻害剤にもこのような活性があることが分かった。また、当該年度の検討から、DNJについては、エクソソームによるGAPDHの分泌を誘導することが示唆され、GAPDHの分泌機構の一端が明らかになった。微生物培養液を用いたスクリーニングの結果、放線菌培養液からヒットサンプルが得られ、目的の活性成分が含まれることが示唆された。

今後の研究の推進方策

上記の通り、DNJにより誘導されるGAPDHの細胞外への分泌にはエクソソームによる分泌機構の関与が考えられた。しかし、MEK inhibitor IによるGAPDHの分泌誘導には、エクソソームが関与しないようなデータも得られているため、GAPDHの分泌機構には多様な形態があることが考えられる。今後はエクソソーム分泌のinducerやinhibitorを用いてMEK inhibitor I、DNJの活性を比較検討し、GAPDHの分泌機構についてさらに詳細な解析を行う。また、エクソソームによる分泌誘導については、エクソソーム分泌自体が増加するのか、GAPDHの輸送が増加するのか検討を行う。スクリーニングにより得られたヒットサンプルについては、ある程度の量の培養液が必要であるが、準備が出来次第、活性成分の抽出を目指す。微生物培養液を用いたスクリーニングは続行し、さらなるヒットサンプルの取得を目指す。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2019 その他

すべて 学会発表 (2件) 備考 (1件)

  • [学会発表] 新規ミトコンドリアcomplex I阻害剤によるがん微小環境の調節を介した抗がん剤の創薬研究2019

    • 著者名/発表者名
      吉田潤次郎, 雨宮昌秀, 立田大輔, 大石智一, 大庭俊一, 井上裕幸, 阿部 光, 渡辺 匠, 柴﨑正勝, 川田 学
    • 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] 新規ミトコンドリアcomplex I阻害剤による微小環境の調節を介したがん細胞の増殖抑制2019

    • 著者名/発表者名
      吉田潤次郎, 雨宮昌秀, 立田大輔, 大石智一, 大庭俊一, 井上裕幸, 阿部 光, 渡辺 匠, 柴﨑正勝, 川田 学
    • 学会等名
      第78回 日本癌学会学術総会
  • [備考] 微生物化学研究所 ホームページ

    • URL

      https://www.bikaken.or.jp/

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公開日: 2021-01-27  

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