| 研究課題/領域番号 |
19H02839
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
北 将樹 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (30335012)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | タンパク質間相互作用 / 天然物リガンド / アクチン / 標的分子同定 / 微小管阻害剤 |
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| 研究実績の概要 |
抗腫瘍性天然物アプリロニンAは，細胞骨格タンパク質であるアクチン・チューブリン間のタンパク質間相互作用 (PPI) を誘導して微小管ダイナミクスを阻害するという，新しいメカニズムでがん細胞の増殖を抑制する．本研究ではアクチンに作用する天然物リガンドに注目して，創薬標的となる新たなPPI機能作用点の特定および関連する運動マシナリーの解明を目指して研究を行った。
本年度は「アクチン結合性天然物リガンドの新たなPPI制御の探索」を目指して、天然物アプリロニンAのアクチン結合側鎖（C24-C34位）およびマクロラクトンの一部（C1-C9位）を連結した新規人工分子4種を設計・合成した。いずれも天然物と同等の強力なアクチン結合活性を示したが、微小管へは作用せず、細胞毒性は見られなかったことから、マクロラクトン上の置換基の位置をアクチン上で固定することが活性発現に重要であるという知見を得た（ACS Omega 誌に論文発表, 2019年）。さらに、分子モデリング計算と分子動力学計算を駆使して、アクチン・チューブリンを含むアプリロニンAの三元複合体の最安定化モデル構造を提案した。この構造の妥当性を評価すべく、光親和性プローブを用いた結合位置、ならびに電子顕微鏡を用いたアクチン繊維や微小管へのアプリロニンAの影響について、現在解析を進めている。また、標的分子との結合様式を解明する新たなツールとして、ラベル支援レーザー脱離イオン化質量分析法（LA-LDI MS）に適用できる新規アミドピレン誘導体を開発し、ビオチン・アビジン相互作用をモデルとした標的分子におけるリガンドの結合様式を高精細に解析できる新手法を提唱した。今後はこの検出基を用いて、アクチン結合性リガンドの結合位置を詳細に解析していく予定である。
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| 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
細胞形態の観察や機能性分子プローブを用いたアフィニティー精製など、本課題を達成するための実験を着実に進めている。
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| 今後の研究の推進方策 |
アクチン作用性天然物としてミカロライドB，ラトランキュリンA, ジャスプラキノライド, サイトカラシンDなど様々な天然物が知られている。これらの多様な天然物の作用機序を解明するため、機能性分子プローブの合成の効率化と反応効率のさらなる向上を目指したい。
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