遺伝子変異体とゲノム配列を利用する小分子結合タンパク質・受容体決定法の研究

2007 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19380066
• 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: 標的分子 / 医薬結合タンパク質 / ファージディスプレイ法 / QCM / バイオインフォマティクス / 遺伝子変異株

研究概要

標的タンパク質(標的分子)候補の迅速かつ高感度に選択的に同定すること,その結果を利用して遺伝子欠損変異体の薬剤感受性によって医薬結合タンパク質および受容体を決定・評価することを目的として研究した。
医薬品化合物の標的タンパク質(標的分子)を同定するため,化学合成DNA36merによる10^7のライブラリを再設計して作製することで非特異結合を大幅に低減させるとともに,QCM(水晶発振子マイクロバランス)による標的クローンの選抜ファージディスプレイ法の改良法を開発した。得られた結合アミノ酸配列をバイオインフォマティクスサーバーRELICで統計的な処理を加えた。その結果,ここで得られたアミノ酸配列は,すでに結晶解析により結合部位と証明された配列に高い頻度で一子した。したがって,この方法により医薬品化合物標的タンパク質およびその結語部位を決定することができる可能性を示唆した。
結合タンパク質の遺伝子の欠損および高発現の酵母遺伝子変異核を使い,医薬に対する感受性の変化を調べた。いずれの株においても,欠損=高感受性あるいは高発現=低感受性,のような単純な結果は得られなかった。これについては,次年度以降より多くの事例(医薬化合物)を使用して検討することとした。

研究成果

• [雑誌論文] The inhibitory action of SQDG(sulfoquinovosyl diacylglycerol)from spinach on Cdt1-geminin interaction. (2008)
  • 著者名/発表者名: Mizushina Y, Takeuchi T, Hada T, Maeda N, Sugawara F, Yoshida H, Fujita M.
  • 雑誌名: Biochimie Mar 4(印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel azaphilones, kasanosins A and B, which are specific in hibitors of eukaryotic DNA polymerases beta and lambda from Talaromyces sp. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kimura T, Nishida M, Kuramochi K, Sugawara F, Yoshida H, Mizushina Y.
  • 雑誌名: Bioorg Med Chem. Feb 15(印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhibitory action of polyunsaturated fatty acids on Cdt1-geminin interaction. (2008)
  • 著者名/発表者名: Mizushina Y, Takeuchi T, Takakusagi Y, Sugawara F, Sakaguchi K, Yoshida H, Fujita M.
  • 雑誌名: Int J Mol Med. 21(印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coenzyme Q(10) as a potent compound that inhibits Cdt1-geminin interaction. (2008)
  • 著者名/発表者名: Mizushina Y, Takeuchi T, Takakusagi Y, Yonezawa Y, Mizuno T, Yanagi K, Imamoto N, Sugawara F, Sakaguchi K, Yoshida H, Fujita M.
  • 雑誌名: Biochim Biophys Acta 1780(印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] 1-Deoxyrubralactone, a novel specific inhibitor of families X and Y of eukaryotic DNA polymerases from a fungal strain derived from sea algae. (2008)
  • 著者名/発表者名: Naganuma M, Nishida M, Kuramochi K, Sugawara F, Yoshida H, Mizushina Y.
  • 雑誌名: Bioorg Med Chem. Dec 25 ページ: 2939-44
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemical properties of fatty acid derivatives as inhibitors of DNA polymerases. (2007)
  • 著者名/発表者名: Nakamura R, Takeuchi R, Kuramochi K, Mizushina Y, Ishimaru C, Takakusagi Y, Takemura M, Kobayashi S, Yoshida H, Sugawara F, Sakaguchi K.
  • 雑誌名: Org Biomol Chem. 5 ページ: 3912-21
  • 査読あり
• [雑誌論文] Screening of paclitaxel-binding molecules from a library of random peptides displayed on T7 phage particles using paclitaxel-photoimmobilized resin. (2007)
  • 著者名/発表者名: Aoki S, Morohashi K, Sunoki T, Kuramochi K, Kobayashi S, Sugawara F.
  • 雑誌名: Bioconjug Chem. 18 ページ: 1981-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure-activity Relationships of Neoechinulin A Analogues with Cytoprotection against Peroxynitrite-induced PC12 Cell Death. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kimoto K, Aoki T, Shibata Y, Kamisuki S, Sugawara F, Kuramochi K, Nakazaki A, Kobayashi S, Kuroiwa K, Watanabe N, Arai T.
  • 雑誌名: J Antibiot(Tokyo). 60 ページ: 614-21
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of C10 biotinylated camptothecin(CPT-10-B) binding peptides using T7 phage display screen on a QCM device. (2007)
  • 著者名/発表者名: Takakusagi Y, Takakusagi K, Kuramochi K, Kobayashi S, Sugawara F, Sakaguchi K.
  • 雑誌名: Bioorg Med Chem. 15 ページ: 7590-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhibitory effect of sulfoquinovosyl diacylglycerol on prokaryotic DNA polymerase I activity and cell growth of Escherichia coli. (2007)
  • 著者名/発表者名: Furukawa T, Nishida M, Hada T, Kuramochi K, Sugawara F, Kobayashi S, Iijima H, Shimada H, Yoshida H, Mizushina Y.
  • 雑誌名: J Oleo Sci. 56 ページ: 43-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] An approach to evaluate two-electron reduction of 9, 10-phenanthraquinone and redox activity of the hydroquinone associated with oxidative stress. (2007)
  • 著者名/発表者名: Taguchi K, Fujii S, Yamano S, Cho AK, Kamisuki S, Nakai Y, Sugawara F, Froines JR, Kumagai Y.
  • 雑誌名: Free Radic Biol Med. 43 ページ: 789-99
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of a new immunosuppressive agent, beta-SQAG9, in swine kidney transplantation. (2007)
  • 著者名/発表者名: Tanaka T, Kitamura H, Sahara H, Imai A, Itoh Y, Honma I, Sato E, Kobayashi K, Maeda T, Takenouchi M, Ohta K, Sugawara F, Sakaguchi K, Ando A, Inoko H, Sato N, Tsukamoto T.
  • 雑誌名: Transpl Immunol. 18 ページ: 67-71
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhibitory action of polyunsaturated fatty acids on IMP dehy drogenase. (2007)
  • 著者名/発表者名: Mizushina Y, Dairaku I, Yanaka N, Takeuchi T, Ishimaru C, Sugawara F, Yoshida H, Kato N.
  • 雑誌名: Biochimie. 89 ページ: 581-90
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nodulisporol and Nodulisporone, novel specific inhibitors of human DNA polymerase lambda from a fungus, Nodulisporium sp. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kamisuki S, Ishimaru C, Onoda K, Kuriyama I, Ida N, Sugawara F, Yoshida H, Mizushina Y.
  • 雑誌名: Bioorg Med Chem. 15 ページ: 3109-14
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sulfoglycolipids as candidate antiangiogenic radiosensitizers. (2007)
  • 著者名/発表者名: Miura M, Sakimoto I, Ohta K, Sugawara F, Sakaguchi K.
  • 雑誌名: Anticancer Drugs. 18 ページ: 1-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure-activity relationship of a glycolipid, sulfoquinovosyl diacylglycerol, with the DNA binding activity of p53. (2007)
  • 著者名/発表者名: Iijima H, Kasai N, Chiku H, Takeuchi T, Kuramochi K, Hanashima S, Kobayashi S, Sugawara F, Sakaguchi K, Yoshida H, Mizushina Y
  • 雑誌名: Int J Mol Med. 19 ページ: 41-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anti-tumor effects of dehydroaltenusin, a specific inhibitor of mammalian DNA polymerase alpha. (2007)
  • 著者名/発表者名: Maeda N, Kokai Y, Ohtani S, Sahara H, Kuriyama I, Kamisuki S, Takahashi S, Sakaguchi K, Sugawara F, Yoshida H, Sato N, Mizushina Y.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 352 ページ: 390-6
  • 査読あり
• [学会発表] Target Identification: Affinithy Selection and Phage Display (2008)
  • 著者名/発表者名: Fumio Sugawara
  • 学会等名: Zhang Synposium for Drug Discovery.
  • 発表場所: Antigua
  • 年月日: 20080117-21
• [学会発表] T7 ファージディスプレイ法によるポドフィロトキシンの新規結合タンパク質の探索と同定 (2008)
  • 著者名/発表者名: 斉藤 雄己、倉持 幸司、今井 孝彦、高田 慶一、菅原 二三男
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 名城大学
  • 年月日: 2008-03-28
• [学会発表] T7 phage display法による抗腫瘍性抗生物質PD 113,271結合タンパク質の探索 (2008)
  • 著者名/発表者名: 今井 孝彦、竹内 倫文、石 一智、斉藤 雄己、倉持 幸司、菅原 二三男
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 名城大学
  • 年月日: 2008-03-28
• [学会発表] ワンステップT7ファージディスプレイ法による医薬小分子の結合タンパク質の同定 (2008)
  • 著者名/発表者名: 草柳 友恵、高木 真奈美、真仁田 大輔、岩切 佳那子、倉持 幸司、高草木 洋一、中崎 敦夫、小林 進、坂口 謙吾、菅原 二三男
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 名城大学
  • 年月日: 2008-03-28
• [学会発表] T7ファージディスプレイ法によるドキソルビシン標的タンパク質の探索および酵母を用いた生物活性評価法の研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 真仁田 大輔、小柳 邦生、高橋 徳行、今井 孝彦、石 一智、倉持 幸司、菅原 二三男
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 名城大学
  • 年月日: 2008-03-28
• [学会発表] 多価不飽和脂肪酸はIMPデヒドロゲナーゼを阻害する (2008)
  • 著者名/発表者名: 水品 善之、矢中 規之、Han, Yunkyung、竹内 倫文、石丸 千里、菅原 二三男、吉田 弘美、加藤 範久
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 名城大学
  • 年月日: 2008-03-28
• [学会発表] クルクミン誘導体の抗炎症作用の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西田 真之、吉田 優、東 健、大澤 俊彦、福留 啓志、竹内 倫文、倉持 幸司、菅原 二三男、水品 善之、吉田 弘美
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 名城大学
  • 年月日: 2008-03-27
• [学会発表] Target Identificaiton of Small Drug Molecules (2007)
  • 著者名/発表者名: Fumio Sugawara
  • 学会等名: 5th International Drug Discovery Symposium
  • 発表場所: Shanghai
  • 年月日: 20070324-0604
• [図書] クラーク 分子生物学 (2008)
  • 著者名/発表者名: 田沼精一, 菅原二三男, 他
  • 総ページ数: 860
  • 出版者: 丸善
• [産業財産権] 新規なスルホン酸化誘導体およびその医薬としての使用 (2007)
  • 発明者名: 太田慶祐、三浦雅彦、坂口健吾、菅原二三男、佐藤昇志、佐原広益、高橋延昭、森陽子、山崎隆之、正木和好
  • 権利者名: 東京医科歯科大学, 札幌医科大学、東洋水産(株)
  • 産業財産権番号: 特願2007-190120
  • 出願年月日: 2007-07-20