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

2009 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、遺伝子変異キイロショウジョウバエを用いた新規薬剤感受性評価法の確立と、それを用いたCPTの新規生体内作用標的タンパク質の同定を目的とした。
水晶発振子マイクロバランス(QCM)装置を用いたT7ファージディスプレイ法を用いて、CPT-20-B結合ペプチド(NSASRGGSQRGRGEH)が同定されている。このペプチド配列は、ヒトHshnRNP A1とキイロショウジョウバエDmHrb87Fのそれぞれの配列と相同性を示した。HeLa細胞可溶画分を用いたビーズプルダウン試験から、CPTとHshnRNP A1が結合した。HshnPNP A1-GST組み換えタンパク質を作製し、QCM相互作用解析を行い、CPTがHshnRNP A1と解離定数82.7nMで結合した。
遺伝子欠損キイロショウジョウバエによる薬剤感受性試験の結果、2つのDmHrb87F遺伝子変異体であるHrb87FKG02089とHrb87FBG02743は、野生株と比較してCPTに対して高い感受性を示した。Topo Iは、プラスミドDNAのスーパーコイルを解消する働きがある。このトポロジー変化をCPTそしてHshnRNP A1存在下で観察した。CPTは、報告される様にtopo I活性を阻害した。また、hnRNP A1も同様にtopo I活性を阻害した。さらに、HshnRNP A1は、CPT共存在下でtopo I活性阻害を増進した。
以上の結果から、HshnRNP A1またはDmHrb87FはCPTと結合し、topo I活性を調節している可能性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] A sulfoglycolipid beta-sulfoquinovosyldiacylglycerol(betaSQDG)binds to Met1-Arg95 region of murine DNA polymerase lambda(Mmpol lambda)and inhibits its nuclear transit (2010)
  • 著者名/発表者名: Takakusagi K, Takakusagi Y, Ohta K, Aoki S, Sugawara F, Sakaguchi K.
  • 雑誌名: Protein Eng Des Sel 23 ページ: 51-60
  • 査読あり
• [雑誌論文] 3-O-methylfunicone, a selective inhibitor of mammalian Y-family DNA polymerases from an Australian sea salt fungal strain (2009)
  • 著者名/発表者名: Mizushina Y, Motoshima H, Yamaguchi Y, Takeuchi T, Hirano K, Sugawara F, Yoshida H.
  • 雑誌名: Mar Drugs. 7 ページ: 624-639
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and structure-activity relationships of dehydroalt enusin derivatives as selective DNA polymerase alpha inhibitors (2009)
  • 著者名/発表者名: Kuramochi K, Fukudome K, Kuriyama I, Takeuchi T, Sato Y, Kamisuki S, Tsubaki K, Sugawara F, Yoshida H, Mizushina Y.
  • 雑誌名: Bioorg Med Chem. 15 ページ: 7227-7238
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure and activity relationship of monogalactosyl diacyl glycerols, which selectively inhibited in vitro mammalian replicative DNA polymerase activity and human cancer cell growth (2009)
  • 著者名/発表者名: Matsui Y, Hada T, Maeda N, Sato Y, Yamaguchi Y, Takeuchi T, Takemura M, Sugawara F, Sakaguchi K, Yoshida H, Mizushina Y.
  • 雑誌名: Cancer Lett. 283 ページ: 101-107
  • 査読あり
• [雑誌論文] Antitumor antibiotic fostriecin covalently binds to cysteine-269 residue of protein phosphatase 2A catalytic subunit in mammalian cells (2009)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi T, Takahashi N, Ishi K, Kusayanagi T, Kuramochi K, Sugawara F.
  • 雑誌名: Bioorg Med Chem. 17 ページ: 8113-8122
  • 査読あり
• [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. 17 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] Validation of small-molecule/protein interactions by the T7 phage display strategy using a quartz-crystal microbalance device (2009)
  • 著者名/発表者名: Takakusagi Y, Takakusagi K, Sugawara F, Sakaguchi K.
  • 雑誌名: タンパク質核酸酵素 54 ページ: 1203-1209
• [学会発表] 線虫ガレクチンLEC-6による糖鎖認識機構解明のための分子プローブの合成及びその評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 西山和沙, 山田篤, 草柳友恵, 松本勇記, 高草木洋一, 菅原二三男, 坂口謙吾, 小林進, 武内智春, 笠井献一, 夏苅英昭, 高橋秀依
  • 学会等名: 日本薬学会第130年会
  • 年月日: 2010-03-28
• [学会発表] エポラクタエン及び誘導体の化学と生物:全合成から作用機構解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 倉持幸司, 椿一典, 水品善之, 菅原二三男, 池北雅彦, 小林進
  • 学会等名: 第4回連携大学院セミナー京都「先端バイオイメージングと基盤技術」
  • 年月日: 2010-01-18
• [学会発表] Self-assembled monolayer(SAM)of small organic molecule for efficient random-peptide phage display selection using a cuvette type quartz-crystal microbalance(QCM)device (2009)
  • 著者名/発表者名: 高草木洋一, 鈴木愛こ, 菅原二三男, 小林進, 坂口謙吾
  • 学会等名: ICCE-17
  • 発表場所: Honolulu, HI
  • 年月日: 20090726-20090801
• [学会発表] Camptothecins : Inhibition of the E-prostanoid receptor subtype 1(EP1)signaling pathways and its' mechanistic aspects (2009)
  • 著者名/発表者名: Takakusagi Y, Manita D, Okado M, Nakayama M, Takakusagi K, Sugawara F, Sakaguchi K
  • 学会等名: The 50th Anniversary Meeting of the American Society of Pharmacognosy
  • 発表場所: Honolulu, HI
  • 年月日: 20090627-20090701
• [学会発表] QCM-phage display : Identification of doxorubicin-binding protein(part III) (2009)
  • 著者名/発表者名: 草柳友恵, 高草木洋一, 武内智春, 坂口謙吾, 菅原二三男
  • 学会等名: The 50th Anniversary Meeting of the American Society of Pharmacognosy
  • 発表場所: Honolulu, HI
  • 年月日: 20090627-20090701
• [学会発表] 海洋天然物SQAGによるDNA polymerase lambda の阻害様式の解明 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高草木香織, 太田慶祐, 高草木洋一, 青木仁子, 菅原二三男, 坂口謙吾
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会第4回年会
  • 発表場所: 神戸市産業振興センター
  • 年月日: 20090518-20090519
• [学会発表] YファミリーDNAポリメラーゼ選択的阻害剤:Penicilliol A, Penicilliol B (2009)
  • 著者名/発表者名: 水品善之, 木村拓馬, 竹内倫文, 米澤裕子, 大橋英治, 大森治夫, 益谷央豪, 花岡文雄, 吉田弘美, 菅原二三男, 坂口謙吾
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会
  • 年月日: 2009-12-09
• [学会発表] T7ファージディスプレイ法を用いて同定したアンジオモチンとロキシスロマイシンの相互作用の検証 (2009)
  • 著者名/発表者名: 鈴木愛こ, 高草木洋一, 渡辺まどか, 松本勇記, 戸井崎絢, 鈴木孝洋, 菅原二三男, 小林進, 坂口謙吾
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会
  • 年月日: 2009-12-09
• [学会発表] エポラクタエン及び誘導体のチオール反応性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 倉持幸司, 椿一典, 水品善之, 菅原二三男, 池北雅彦, 小林進
  • 学会等名: 日本農芸化学会関西支部例会
  • 年月日: 2009-12-05
• [学会発表] カバノアナタケから同定された新規化合物DDTCTの細胞増殖抑制効果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 望月万里, 森田明典, 羽染芳宗, 井田紀子, 村田寛, 船津修, 菅原二三男, 池北雅彦
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 年月日: 2009-10-22
• [学会発表] X-family DNAポリメラーゼによる生物多様性の調節 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小寺啓文, 武内亮, 半澤直人, 内山幸伸, 美和秀胤, 菅原二三男, 坂口謙吾
  • 学会等名: 第11回日本進化学会大会
  • 年月日: 2009-09-02
• [図書] Handbook of Nutritional Biochemistry : Genomics (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshiyuki Mizushina,, Kengo Sakaguchi, Fumio Sugawara, Hiromi Yoshida
  • 総ページ数: 538
  • 出版者: INHIBITORY MECHANISM OF LONGER CHAIN FATTY ACIDS ON MAMMALIAN DNA POLYMERASE B ACTIVITY