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2022 年度 実績報告書

癌抑制タンパク質p53の一過的機能停止制御を介した新規ゲノム編集法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20H02873
研究機関北海道大学

研究代表者

坂口 和靖  北海道大学, 理学研究院, 教授 (00315053)

研究分担者 鎌田 瑠泉  北海道大学, 理学研究院, 准教授 (40750881)
中川 夏美  北海道大学, 理学研究院, 助教 (30881528)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード癌抑制タンパク質p53 / 多量体形成 / ゲノム編集 / ペプチド / 一過的阻害
研究実績の概要

ゲノム編集は、次世代の遺伝子治療法として大きな注目を集めている。しかしながら、CRISPR/Cas9においても、癌抑制タンパク質p53が変異・欠損している細胞に対して優先的にゲノム編集が起こり、治療後に細胞癌化の副作用の恐れがある。このため、有効な治療法が遺伝子治療のみである遺伝性疾患等の治療のために、より安全なゲノム編集法の開発が求められている。安全なゲノム編集のためには、細胞癌化の抑制機構経路の中心であるp53機能を『一過的』に停止制御することが必須である。本研究では、癌抑制タンパク質p53機能の時間的制御による新規ゲノム編集法の開発研究を実施する。すなわち、p53の機能発現に必須な四量体形成を介して、ゲノム編集するときのみp53活性を停止させ、効率的なゲノム編集を達成し、編集後にp53活性を回復させることにより細胞癌化を抑止可能な安全なゲノム編集法の開発を目指す。
本年度は、p53機能阻害能の解析を実施した。野生型p53を発現するヒト肺癌由来A549細胞を用いて当研究室で樹立したレポーターシステムにより、p53の転写活性を定量した。p53を活性化するエトポシド刺激によりp53を活性化させ、p53四量体形成ドメインペプチド(p53Tet)添加によるp53転写活性の増減を蛍光タンパク質の観察により解析した。p53Tetを添加した条件において蛍光タンパク質の発現が抑制され、2回目のエトポシド刺激を行った結果、蛍光強度が増加することが示された。さらに、ゲノム編集効率の解析も実施した。
本研究における、多量体化を基盤とした新規機能性ペプチドの創成および癌抑制タンパク質p53のヘテロオリゴマー化を介した一過的機能阻害ペプチドの開発により、安全かつ効率的なゲノム編集法の開発が強く期待される。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] University of Montreal(カナダ)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      University of Montreal
  • [国際共同研究] De La Salle University(フィリピン)

    • 国名
      フィリピン
    • 外国機関名
      De La Salle University
  • [雑誌論文] Development of a fluorescence reporter system to quantify transcriptional activity of endogenous p53 in living cells2023

    • 著者名/発表者名
      Tsuruoka Tatsuki、Nakayama Emiri、Endo Takuya、Harashima Shingo、Kamada Rui、Sakaguchi Kazuyasu、Imagawa Toshiaki
    • 雑誌名

      Journal of Cell Science

      巻: 136 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1242/jcs.260918

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly Similar Tetramerization Domains from the p53 Protein of Different Mammalian Species Possess Varying Biophysical, Functional and Structural Properties2023

    • 著者名/発表者名
      Sakaguchi Shuya、Nakagawa Natsumi、Wahba Haytham M.、Wada Junya、Kamada Rui、Omichinski James G.、Sakaguchi Kazuyasu
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 24 ページ: 16620~16620

    • DOI

      10.3390/ijms242316620

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Stereoselective Interaction of Helix-Hairpin-Helix Motif Peptides with DNA Structure2022

    • 著者名/発表者名
      Kamada Rui、Sakaguchi Shuya、Kura Shoma、Takamatsu Kaori、Yamamoto Tetsuya、Imagawa Toshiaki、Sakaguchi Kazuyasu
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 51 ページ: 1029~1032

    • DOI

      10.1246/cl.220340

    • 査読あり
  • [学会発表] Coiled-coilペプチドの大腸菌増殖に対する増殖効果2023

    • 著者名/発表者名
      上野康大、布川優奈、立井龍太郎、中川夏美、鎌田瑠泉、坂口和靖
    • 学会等名
      第60回日本生化学会北海道支部例会
  • [学会発表] Interaction of Protein/Peptide and other biomolecules from the chemical point of view2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuyasu Sakaguchi
    • 学会等名
      Biological Chemistry Symposium 2023
    • 招待講演
  • [学会発表] Functional regulation of peptides and proteins via oligomerization2023

    • 著者名/発表者名
      Natsumi Nakagawa
    • 学会等名
      Biological Chemistry Symposium 2023
    • 招待講演
  • [学会発表] The gain of p53-specific function by loss of hetero-oligomer formation2023

    • 著者名/発表者名
      Shuya Sakaguchi, Natsumi Nakagawa, Junya Wada, Fumihito Kitagawa, Takao Nomura, Rui Kamada, James G. Omichinski, Kazuyasu Sakaguchi
    • 学会等名
      Biological Chemistry Symposium 2023
  • [学会発表] Development of an efficient genome editing method by transient p53 suppression via p53TD peptide2023

    • 著者名/発表者名
      Kodai Ueno, Yuna Nunokawa, Daiki Kurosu, Natsumi Nakagawa, Rui Kamada, Kazuyasu Sakaguchi
    • 学会等名
      Biological Chemistry Symposium 2023
  • [学会発表] coiled-coilペプチドによる大腸菌の定常期における増殖促進2023

    • 著者名/発表者名
      中川夏美、立井龍太郎、上野康大、布川優奈、坂口周弥、鎌田瑠泉、坂口和靖
    • 学会等名
      第9回北海道大学部局横断シンポジウム
  • [学会発表] GROWTH OF E. COLI IN STATIONARY PHASE ENHANCED BY COILED-COIL PEPTIDES2023

    • 著者名/発表者名
      Natsumi Nakagawa, Ryutaro Tatei, Kodai Ueno, Yuna Nunokawa, Shuya Sakaguchi, Rui Kamada, and Kazuyasu Sakaguchi
    • 学会等名
      第60回ペプチド討論会
  • [学会発表] Argメチル化カスケードによる癌抑制タンパク質p53四量体構造の安定性制御2022

    • 著者名/発表者名
      中川夏美、坂口周弥、和田隼弥、鎌田瑠泉、坂口和靖
    • 学会等名
      日本化学会北海道支部2022年夏季研究発表会
  • [学会発表] Structural and functional evolution of tetramerization in tumor suppressor protein p53 family2022

    • 著者名/発表者名
      Shuya Sakaguchi, Rui Kamada, and Kazuyasu Sakaguchi
    • 学会等名
      36th European Peptide Symposium (EPS) & 12th International Peptide Symposium (IPS) (国際学会)
    • 国際学会
  • [学会発表] PRMT5によるアルギニンメチル化カスケードを介したp53四量体形成制御機構2022

    • 著者名/発表者名
      中川夏美、坂口周弥、和田隼弥、鎌田瑠泉、坂口和靖
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会

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公開日: 2024-12-25  

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