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

2008 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: 受容体 / 結合タンパク質 / 遺伝子変異体 / ゲノム / ファージディスプレイ / QCM / 結合アミノ酸配列

研究概要

本研究は、医薬候補化合物の固定化技術と、特定の医薬候補化合物と結合する標的タンパク質(標的分子)候補を迅速かつ高感度に同定する二つの方法を融合し、標的タンパク質(標的分子)候補をコードする遺伝子決定するとともに、候補遺伝子の欠損変異体の薬剤に対する感受性を解析することで、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た。
T7ファージディスプレイ(PD)法を用いてDXRの結合タンパク質の探索を行った。乳癌細胞MCF-7由来のcDNAより作成したT7ファージライブラリーを用いてバイオパニングを行い、ヒト由来のNucleolar and coiled-body phosphoprotein1(hNopp 140)を選抜した。この結果は、肝癌細胞由来のcDNAより作成したT7ファージライブラリーを用いての報告と一致した。
一方で、医薬品等の作用機序を考慮すると、化合物とタンパク質の結合はあくまでも必要条件であり、結合タンパク質が作用標的タンパク質と必ずしも同等ではないと考えられる。そこでDXRのバイオパニングから得られた配列の中から相同性の高かった酵母タンパク質Nuclear localization sequence-binding protein (NSR1)、及びhNopp 140の機能面でのホモログであるSuppressor protein SRP 40 (SRP 40)の酵母タンパク質に注目した。DXR感受性を比較したところ、これらのタンパク質をコードする遺伝子欠損酵母株において、DXRの濃度に依存して感受性が上がることがわかった。この結果から、NSR 1及びSRP 40がDXRの何らかの作用標的タンパク質である可能性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Penicilliols A and B, novel inhibitors specific to mammalian Y-family DNA polymerases. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kimura T, Takeuchi T, Kumamoto-Yonezawa Y, Ohashi E, Ohmori H, Masutani C, Hanaoka F, Sugawara F, Yoshida H, Mizushina Y.
  • 雑誌名: Bioorg Med Chem. 1 ページ: 1811-1816
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chlorogenic acid facilitates root hair formation in lettuce seedlings. (2009)
  • 著者名/発表者名: Narukawa M, Kanbara K, Tominaga Y, Aitani Y, Fukuda K, Kodama T, Murayama N, Nara Y, Arai T, Konno M, Kamisuki S, Sugawara F, Iwai M, Inoue Y.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 50 ページ: 504-514
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of trimannoside-recognizing peptide sequences from a T7 phage display screen using a QCM device. (2009)
  • 著者名/発表者名: Nishiyama K, Takakusagi Y, Kusayanagi T, Matsumoto Y, Habu S, Kuramochi K, Sugawara F, Sakaguchi K, Takahashi H, Natsugari H, Kobayashi S.
  • 雑誌名: Bioorg Med Chem. 17 ページ: 195-202
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of Neoechinulin A and Derivatives. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kuranochi K, Aoki T, Nakazaki A, Kamisuki S, Takeno M, Ohnishi K, Kimoto K, Watanabe N, Kamakura T, Arai T, Sugawara F, Kobayashi K.
  • 雑誌名: Synthesis 23 ページ: 3810-18
• [雑誌論文] The inhibitory action of kohamaic acid A derivatives on mammalian DNA polymerase beta. (2008)
  • 著者名/発表者名: Mizushina Y, Manita D, Takeuchi T, Sugawara F, Kumamoto-Yonezawa Y, Matsui Y, Takemura M, Sasaki M, Yoshida H, Takikawa
  • 雑誌名: Molecules 14 ページ: 102-121
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of dehydroaltenusin-C12 derivative, a selective DNA polymerase alpha inhibitor, on DNA replication in cultured cells (2008)
  • 著者名/発表者名: Kuriyama I, Mizuno T, Fukudome K, Kuramochi K, Tsubaki K, Usui T, Imamoto N, Sakaguchi K, Sugawara F, Yoshida H, Mizushina Y.
  • 雑誌名: Molecules 13 ページ: 2948-2961
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and biological activities of neoechinulin A derivatives : new aspects of structure-activity relationships for neoechinulin A (2008)
  • 著者名/発表者名: Kuramochi K, Ohnishi K, Fujieda S, Nakajima M, Saitoh Y, Watanabe N, Takeuchi T, Nakazaki A, Sugawara F, Arai T, Kobayashi S.
  • 雑誌名: Chem Pharm Bull(Tokyo). 56 ページ: 1738-1743
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of Small Molecule Binding Molecules by Affinity Purification Using a Specific Ligand Immobilized on PEGA Resin (2008)
  • 著者名/発表者名: Kuramochi K, Miyano Y, Enomoto Y, Takeuchi R, Ishi K, Takakusagi Y, Saitoh T, Fukudome K, Manita D, Takeda Y, Kobayashi S, Sakaguchi K, Sugawara F.
  • 雑誌名: Bioconjug Chem. 19 ページ: 2417-2426
  • 査読あり
• [雑誌論文] The specific inhibitory effect of demethoxydehydroaltenusin, a derivative of dehydroaltenusin, on mammalian DNA polymerase alpha. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kuriyama I, Fukudome K, Kamisuki S, Kuramochi K, Tsubaki K, Sakaguchi K, Sugawara F, Yoshida H, Mizushina Y.
  • 雑誌名: Int J Mol Med. 22 ページ: 793-799
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient one-cycle affinity selection of binding proteins or peptides specific for a small-molecule using a T7 phage display pool (2008)
  • 著者名/発表者名: Takakusagi Y, Kuramochi K, Takagi M, Kusayanagi T, Manita D, Ozawa H, Iwakiri K, Takakusagi K, Miyano Y, Nakazaki A, Kobayashi S, Sugawara F, Sakaguchi K
  • 雑誌名: Bioorg Med Chem. 16 ページ: 9837-9846
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neoechinulin A protects PC12 cells against MPP+-induced cytotoxicity (2008)
  • 著者名/発表者名: Kajimura Y, Aoki T, Kuramochi K, Kobayashi S, Sugawara F, Watanabe N, Arai T.
  • 雑誌名: J Antibiot (Tokyo). 61 ページ: 291-296
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of a methotrexate-binding peptide from a T7 phage display screen using a QCM device. (2008)
  • 著者名/発表者名: Takakusagi Y, Kuroiwa Y, Sugawara F, Sakaguchi K
  • 雑誌名: Bioorg Med Chem. 52 ページ: 556-562
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of macrolide antibiotic-binding Human_p8 protein. (2008)
  • 著者名/発表者名: Morimura T, Hashiba M, Kameda H, Takami M, Takahama H, Ohshige M, Sugawara F.
  • 雑誌名: J Antibiot (Tokyo). 61 ページ: 291-296
  • 査読あり
• [雑誌論文] Podophyllotoxin directly binds a hinge domain in E2 of HPV and inhibits an E2/E7 interaction in vitro. (2008)
  • 著者名/発表者名: Saitoh T, Kuramochi K, Imai T, Takata KI, Takehara M, Kobayashi S, Sakaguchi K, Sugawara F.
  • 雑誌名: Bioorg Med Chem. 16 ページ: 5815-5825
  • 査読あり
• [雑誌論文] A facile method to screen inhibitors of protein-protein interactions including MDM2-p53 displayed on T7 phage. (2008)
  • 著者名/発表者名: Ishi K, Sugawara F.
  • 雑誌名: Biochem Pharmacol. 75 ページ: 1743-1750
  • 査読あり
• [雑誌論文] Downregulation of Tie2 gene by a novel antitumor sulfolipid, 3'-sulfoquinovosyl-1'-monoacylglycerol, targeting angiogenesis. (2008)
  • 著者名/発表者名: Mori Y, Sahara H, Matsumoto K, Takahashi N, Yamazaki T, Ohta K, Aoki S, MiuraM, Sugawara F, SakaguchiK, Sato N.
  • 雑誌名: Cancer Sci. 99 ページ: 1063-1970
  • 査読あり
• [雑誌論文] Syntheses and applications of fluorescent and biotinylated epolactaene derivatives : Epolactaene and its derivative induce disulfide formation. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kuramochi K, Yukizawa S, Ikeda S, Sunoki T, Arai S, Matsui R, Morita A, Mizushina Y, Sakaguchi K, Sugawara F, Ikekita M, Kobayashi S
  • 雑誌名: Bioorg Med Chem. 16 ページ: 5039-5049
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hymenoic acid, a novel specific inhibitor of human DNA polymerase lambda from a fungus of Hymenochaetaceae sp. (2008)
  • 著者名/発表者名: Nishida M, Ida N, Horio M, Takeuchi T, Kamisuki S, Murata H, Kuramochi K, Sugawara F, Yoshida H, Mizushina Y.
  • 雑誌名: v Bioorg Med Chem. 16 ページ: 5115-5122
  • 査読あり
• [雑誌論文] The inhibitory action of SQDG (sulfoquinovosyl diacylglycerol) from spinach on Cdtl-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 90 ページ: 947-956
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel azaphilones, kasanosins A and B, which are specific inhibitors 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. 16 ページ: 4594-4599
  • 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 ページ: 281-290
  • 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. 2 16 ページ: 2939-2944
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coenzyme Q(10) as a potent compound that inhibits Cdtl-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 ページ: 203-213
  • 査読あり
• [学会発表] クルクミン誘導体の抗炎症作用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 西田真之, 古田優, 東健, 福留啓志, 清水恭平, 竹内倫文, 大澤俊彦, 菅原二三男, 水品義之, 吉田弘美
  • 学会等名: 日本農芸化学会2009年度大会
  • 発表場所: 福岡・マリンメッセ福岡
  • 年月日: 20090327-20090329
• [学会発表] T7ファージディスプレイ法を用いたタンパク質問相互作用阻害剤の探索法の改良 (2009)
  • 著者名/発表者名: 齊藤雄己, 真仁田大輔, 菅原二三男
  • 学会等名: 日本農芸化学会2009年度大会
  • 発表場所: 福岡・マリンメッセ福岡
  • 年月日: 20090327-20090329
• [学会発表] 浜辺に生息する苔に寄生する真菌(Penicillium deleae)ユリアの新規物質peniciliol AおよびBの生理活性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 水品義之, 木村拓馬, 竹内倫文, 菅原二三男
  • 学会等名: 日本農芸化学会2009年度大会
  • 発表場所: 福岡・マリンメッセ福岡
  • 年月日: 20090327-20090329
• [学会発表] ニガウリ由来のmonoacylgalactosyl diacylglycerol (MGDG)のDNAポリメラーゼ阻害活性とヒト癌増殖抑制活性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松井由樹, 羽田尚彦, 佐藤義大, 山口素弘, 竹内倫文, 坂口謙吾, 菅原二三男, 水品義之, 吉田弘美
  • 学会等名: 日本農芸化学会2009年度大会
  • 発表場所: 福岡・マリンメッセ福岡
  • 年月日: 20090327-20090329
• [学会発表] Synthesis of Natural Products(1) : The Radio Sensitizer SQ series. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Murata, Fumio Sugawara
  • 学会等名: 3rd Tokyo Uiniversity of Science Interanational Collaboration Workshop
  • 発表場所: 東京・ホテルエドモント
  • 年月日: 20090315-20090316
• [学会発表] Sinthesis of Natural Products(2) : Bioactive Compounds. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Ishii, Kyohei Shimizu, Satomi Shimura, Fumio Sugawara
  • 学会等名: 3rd Tokyo Uiniversity of Science Interanational Collaboration Workshop
  • 発表場所: 東京・ホテルエドモント
  • 年月日: 20090315-20090316
• [学会発表] トリマンノース由来の分子プローブの合成とQCM-PD-SAM法を用いた結合ペプチドの同定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 西山和沙, 高草木洋一, 草柳友恵, 松本勇記, 羽生紫織, 倉持幸司, 菅原二三男, 坂口謙吾, 高橋秀依, 夏苅英昭, 小林進
  • 学会等名: 日本薬学会第129年会
  • 年月日: 2009-03-26
• [学会発表] Antitumor Antibiotic Fostriecin Targets Cystein-269 of the Protein Phosphatase 2A Catalitic Subunit in Mammailan Cells with a Covalent Bond. (2009)
  • 著者名/発表者名: Toshifumi Takeuchi, Fumio Sugawara
  • 学会等名: 3rd Tokyo Uiniversity of Science Interanational Collaboration Workshop
  • 年月日: 2009-03-16
• [学会発表] Developement of Phage Display with Quartz Crystal Microbalance Method. (2009)
  • 著者名/発表者名: Tomoe Kusayanagi, Fumio Sugawara
  • 学会等名: 3rd Tokyo Uiniversity of Science Interanational Collaboration Workshop
  • 年月日: 2009-03-16
• [学会発表] A Facile Method to inhibit Protein-Protein Interactions with Phage Display Method. (2009)
  • 著者名/発表者名: Takeki Saitoh, Fumio Sugawara
  • 学会等名: 3rd Tokyo Uiniversity of Science Interanational Collaboration Workshop
  • 年月日: 2009-03-16
• [学会発表] New Screening Methods for Protein-Protein Interaction Inhibitors Based on FRET and Phage Display. (2009)
  • 著者名/発表者名: Fumio Sugawara
  • 学会等名: 3rd Tokyo Uiniversity of Science Interanational Collaboration Workshop
  • 年月日: 2009-03-15
• [学会発表] キイロショウジョウバエによる医薬標的分子の評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 真仁田大輔, 高草木洋一, 松本勇記, 高田和徳, 坂口謙吾, 菅原二三男
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会(BMB2008)
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 20081209-20081212
• [学会発表] T7 phage display 法を用いたロキシスロマイシン結合タンパク質の探索 (2008)
  • 著者名/発表者名: 鈴木愛子, 高草木洋一, 渡邊まどか, 松本勇記, 菅原二三男, 坂口謙吾
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会(BMB2008)
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 20081209-20081212
• [学会発表] T7 phage display 法を用いたPFOS結合タンパク質の探索 (2008)
  • 著者名/発表者名: 岡戸真実, 宮野友香, 崎元一平, 志村聡美, 草柳友恵, 武内亮, 高草本香織, 松本勇記, 中崎敦夫, 竹内倫文, 倉持幸司, 高草木洋一, 太田慶祐, 三浦雅彦, 小林進, 菅原二三男, 坂口謙吾
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会(BMB2008)
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 20081209-20081212
• [学会発表] QCM T7 ファージディスプレイ法 : 新規ドキソルビシン結合タンパク質の探索(第一報) (2008)
  • 著者名/発表者名: 草柳友恵, 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: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会(BMB2008)
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 20081209-20081212
• [学会発表] 糖認識機能解明のための分子プローブの合成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西山和沙, 草柳友恵, 高草木洋一, 倉持幸司, 菅原二三男, 坂口謙吾, 武内智春, 笠井献一, 高橋秀依, 夏苅英昭, 小林 進
  • 学会等名: 第55回有機合成化学協会関東支部シンポジウム
  • 発表場所: 野田市・東京理科大学
  • 年月日: 20080509-20080510
• [学会発表] QCM T7 ファージディスプレイ法 : 新規ドキソルビシン結合タンパク質の探索(第二報) (2008)
  • 著者名/発表者名: 草柳友恵, 倉持幸司, 高草木洋一, 菅原二三男
  • 学会等名: 先端科学セミナー京都ケミカルバイオロジーシンポジウム
  • 発表場所: 京都府立大学
  • 年月日: 2008-12-15
• [学会発表] 抗腫瘍活性物質カンプトテシンの新規作用標的タンパク質の探索 (2008)
  • 著者名/発表者名: 真仁田大輔, 高草木洋一, 倉持幸司, 菅原二三男
  • 学会等名: 先端科学セミナー京都 ケミカルバイオロジーシンポジウム
  • 発表場所: 京都府立大学
  • 年月日: 2008-12-15
• [学会発表] 固相合成用樹脂を利用した結合タンパク質探索 (2008)
  • 著者名/発表者名: 榎本好宏, 倉持幸司, 宮野友香, 石一智, 高草木洋一, 斉藤雄己, 小林進, 坂口謙吾, 菅原二三男
  • 学会等名: 先端科学セミナー京都 ケミカルバイオロジーシンポジウム
  • 発表場所: 京都府立大学
  • 年月日: 2008-12-15
• [学会発表] T7ファージディスプレイ法を用いたリダイフェンBの新規標的タンパク質の探索 (2008)
  • 著者名/発表者名: 九十田千子, 高草木洋一, 今井孝彦, 椎名勇, 坂口謙吾, 池北雅彦, 菅原二三男
  • 学会等名: 先端科学セミナー京都 ケミカルバイオロジーシンポジウム
  • 発表場所: 京都府立大学
  • 年月日: 2008-12-15
• [学会発表] クルクミンとその誘導体による炎症抑制効果 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西田真之, 吉田優, 東健, 福留啓志, 竹内倫文, 倉持幸司, 菅原二三男, 坂口謙吾, 吉田弘美, 水品善之
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会(BMB2008)
  • 年月日: 2008-12-09
• [学会発表] CBP501によるG2チェックポイント阻害作用の詳細についての研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 松本勇記, 高草木洋一, 新藤陽介, 高草木香織, 小谷野祐希, 佐藤仁志, 河邊拓己, 菅原二三男, 坂口謙吾
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会(BMB2008)
  • 年月日: 2008-12-09
• [学会発表] 糖鎖認識機能解明のための分子プローブの合成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西山和沙, 草柳友恵, 松本勇記, 高草木洋一, 倉持幸司, 菅原二三男, 坂口謙吾, 高橋秀依, 夏苅英昭, 小林進
  • 学会等名: 反応と合成の進歩シンポジウム
  • 年月日: 2008-11-04
• [学会発表] T7ファージディスプレイ法を用いたBrz-2001とチトクロムP450 DWF4の結合解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 真仁田大輔, 草柳友恵, 高草本洋一, 倉持幸司, 菅原二三男
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー研究会第3回年会
  • 発表場所: 東京学術総合センター
  • 年月日: 2008-05-20
• [学会発表] 医薬小分子結合タンパク質の同定を目的としたワンサイクルT7ファージディスプレイ法の研究 (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: 日本ケミカルバイオロジー研究会第3回年会
  • 年月日: 2008-05-19
• [産業財産権] 腫瘍滞留性を有する化合物 (2009)
  • 発明者名: 太田慶祐三浦雅彦坂口謙吾菅原二三男村田博石間正浩
  • 権利者名: 東洋水産株式会社
  • 産業財産権番号: 特許願A000804857
  • 出願年月日: 2009-01-20
• [産業財産権] 新規なスルホン酸化糖誘導およびその医薬としての使用 (2009)
  • 発明者名: 太田慶祐三浦雅彦坂口謙吾菅原二三男佐藤昇志佐原弘益高橋延昭森陽子山崎隆之正木和好村田博
  • 権利者名: 東洋水産株式会社
  • 産業財産権番号: 特許願US12/322, 151
  • 出願年月日: 2009-01-19
  • 外国
• [産業財産権] シクロスポリンA結合タンパク質 (2008)
  • 発明者名: 佐原弘益森陽子高橋延昭佐藤昇志菅原二三男坂口謙吾諸橋謙吾岩端一樹渡士幸一下遠野邦忠菊地浩吉傅亘宮下広樹
  • 権利者名: 北海道公立大學学校法人札幌医科大学, 学校法人東京理科大学, 国立大学法人京都大学, 株式会社イムノ・ダイアグノスティク・ラボラトリー
  • 産業財産権番号: 国際出願願書PCT/JP2008/065015
  • 出願年月日: 2008-08-22
  • 外国