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2022 年度 実施状況報告書

プロテオーム解析を用いた直接的アプローチ法による薬剤標的同定解析システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K05857
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

室井 誠  国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 専任研究員 (30261168)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワードプロテオミクス / ケミカルバイオロジー / 生理活性物質 / 標的分子同定
研究実績の概要

(I) CETSAとChemProteoBaseを組み合わせた解析システム(2DE-CETSA)の構築:化合物が標的タンパク質に結合する時の熱安定性変化を利用したセルサーマルシフトアッセイ(CETSA)法と2次元電気泳動(2DE)に基づくプロテオーム解析を組み合わせた新規の標的タンパク質解析法の2DE-CETSAの解析基盤を整えた。2DE-CETSAの手法、あるいは、関連手法である植物細胞のタンパク質同定について、広く利用される様に、解析手法の詳細について、Methods in Enzymologyにまとめた(Muroi M, Osada H. Methods Enzymol, 675 :425-437, 2022, Moon JY, et al, Methods Enzymol, 680: 421-438, 2023)。
(II) 2DE-CETSAを用いた新規化合物の解析による解析系の有用性の証明:がん細胞の増殖阻害を指標にスクリーニングで得られた、標的分子の知られていない活性物質、あるいは、植物細胞を標的とした化合物について2DE-CETSAを用いた解析を行い、標的候補タンパク質を見出し、解析を行った。また、中国との共同研究で、植物由来のIsoquercitrinについて、2DE-CETSAを用いた解析を行い、複数のタンパク質に作用してAMPK/SREBP-1c/FAS/CD36 シグナル伝達経路を経て、抗肥満効果をもたらすことを明らかにした(Manzoor M, et al Food Funct, 13(21): 10923-10936, 2022)。さらに、標的未知の化合物であるAllantopyrone Aの作用解析についても行い、化合物がプロテアソーム系に作用していることが明らかになった(Okuda C, et al. J Antibiot, in press, 2023)。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

2次元電気泳動を用いた標的同定システムの2DE-CETSAについて方法論を確立できた。さらに、新規生理活性物質の解析を行い、計画が順調に進んでいることを示している。コロナ禍により解析の実例の数を増やすことは十分にできなかったが、方法論なども公表できたため、本手法を用いた生理活性物質の標的解析の迅速化が期待される。

今後の研究の推進方策

2DE-CETSAや以前より開発しているChemProteoBaseなどの解析手法を進化、組み合わせることによって、作用標的未知の有用化合物の標的分子を明らかにする。

次年度使用額が生じた理由

コロナ禍もあり、前年度からの持ち越しに加え、本年度も実験遂行上の遅延がおこったため。遅延分の実験、および化合物の標的分子の証明実験を行い、成果をまとめる予定。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] 浙江大学(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      浙江大学
  • [雑誌論文] Allantopyrone A interferes with the degradation of hypoxia-inducible factor 1α protein by reducing proteasome activity in human fibrosarcoma HT-1080 cells.2023

    • 著者名/発表者名
      Okuda C, Ueda Y, Muroi M, Sanada E, Osada H, Shiono Y, Kimura KI, Takeda K, Kawaguchi K, Kataoka T
    • 雑誌名

      J Antibiot

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41429-023-00610-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Isolation of novel chemical components and their plant target proteins under selenium stress2023

    • 著者名/発表者名
      Moon Ju Yeon、Miyazaki Takae、Muroi Makoto、Watanabe Nobomoto、Shin Ryoung
    • 雑誌名

      Methods Enzymol

      巻: 680 ページ: 421-438

    • DOI

      10.1016/bs.mie.2022.07.035

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Isoquercitrin from <i>Apocynum venetum</i> L. produces an anti-obesity effect on obese mice by targeting C-1-tetrahydrofolate synthase, carbonyl reductase, and glutathione S-transferase P and modification of the AMPK/SREBP-1c/FAS/CD36 signaling pathway in mice <i>in vivo</i>.2022

    • 著者名/発表者名
      Manzoor M, Muroi M, Ogawa N, Kobayashi H, Nishimura H, Chen D, Fasina OB, Wang J, Osada H, Yoshida M, Xiang L, Qi J
    • 雑誌名

      Food Funct

      巻: 13 ページ: 10923~10936

    • DOI

      10.1039/d2fo02438a

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Two-dimensional electrophoresis-cellular thermal shift assay (2DE-CETSA) for target identification of bioactive compounds.2022

    • 著者名/発表者名
      Muroi M, Osada H
    • 雑誌名

      Methods Enzymol

      巻: 675 ページ: 425~437

    • DOI

      10.1016/bs.mie.2022.07.018

    • 査読あり
  • [備考] ChemProteoBase

    • URL

      http://www.cbrg.riken.jp/csrs/xtra/ProteomePage/

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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