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2023 年度 実施状況報告書

がん特異的に発現するE3リガーゼを利用したプロテインノックダウン法の基盤構築

研究課題

研究課題/領域番号 21K06490
研究機関国立医薬品食品衛生研究所

研究代表者

大岡 伸通  国立医薬品食品衛生研究所, 遺伝子医薬部, 室長 (80568519)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
キーワードユビキチン
研究実績の概要

近年、私達が開発したSNIPERもしくは海外のグループが開発したPROTACと呼ばれるキメラ化合物によって細胞内の標的タンパク質を特異的に分解する技術(プロテインノックダウン法)が確立され、新しい創薬技術して大きな注目を浴びている。これらの化合物は導入したリガンドを介して、E3リガーゼを標的タンパク質に強制的にリクルートし、ユビキチン・プロテアソーム系により分解する。現在のところ、様々な正常組織に普遍的に発現しているE3リガーゼ(IAP、VHL、CRBNなど)を標的分解に利用するキメラ化合物は開発されているが、組織特異的もしくは、がんなどの疾患特異的に発現するE3リガーゼを標的分解に利用した化合物は報告されていない。本研究は、がんで特異的に発現しているE3リガーゼを利用した新しいプロテインノックダウン法を開発することを目的とする。
独自に見出した、がん細胞特異的な標的分解を誘導するキメラ化合物がE3リガーゼ(X)の発現や機能に依存して標的タンパク質を分解するか調べるために、E3リガーゼ(X)陰性細胞に野生型のE3リガーゼ(X)やユビキチン化活性のないE3リガーゼ(X)を強制発現させた細胞を樹立して解析したところ、このキメラ化合物はE3リガーゼ(X)のユビキチン化活性依存的に標的タンパク質を分解し、抗がん活性を示すことが明らかになった。独自に見出したキメラ化合物がなぜE3リガーゼ(X)を優先的に利用して標的タンパク質を分解するか調べるために、細胞内局在に着目した解析を行い、E3リガーゼ(X)が標的タンパク質と共に、核内に局在することが重要である可能性を見出した。

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

研究計画通り、E3リガーゼ(X)陰性細胞に野生型のE3リガーゼ(X)やユビキチン化活性のないE3リガーゼ(X)を強制発現させた細胞を樹立し、がん細胞特異的な標的分解を誘導するキメラ化合物がE3リガーゼ(X)のユビキチン化活性に依存して標的タンパク質を分解し、抗がん活性を示すことを明らかにすることができた。また、細胞内局在に着目した解析を行った結果、E3リガーゼ(X)が標的タンパク質と共に核内に局在することが、このキメラ化合物がE3リガーゼ(X)を優先的に利用して標的タンパク質を分解するために重要である可能性を見出すことができた。これらのことから、本研究は順調に進行していると評価できる。

今後の研究の推進方策

E3リガーゼ(X)が標的タンパク質と共に核内に局在することが、独自に見出したキメラ化合物がE3リガーゼ(X)を優先的に利用して標的タンパク質を分解するために重要であるという仮説を証明するために、E3リガーゼ(X)陰性細胞に核外移行シグナルを付与したE3リガーゼ(X)を強制発現させた細胞を樹立して解析する。

次年度使用額が生じた理由

次年度以降に繰り越しされる研究費が生じた理由としては、年度末の学会の参加費及び旅費が未精算であること、本年度の研究が概ね順調に進展したことから無駄な物品費がかからなかったことが挙げられる。
繰り越し研究費の一部は本年度の未精算の学会参加費及び旅費に使用する予定である。また残りは、本年度の研究の進展から推測される次年度以降の研究計画を考えると物品費が多くかかることが予測されることから、物品費として使用する予定である。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 5件、 査読あり 5件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] Expansion of targeted degradation by Gilteritinib-Warheaded PROTACs to ALK fusion proteins.2024

    • 著者名/発表者名
      Yokoo H, Tsuji G, Inoue T, Naito M, Demizu Y, Ohoka N.
    • 雑誌名

      Bioorg Chem.

      巻: 145 ページ: 107204

    • DOI

      10.1016/j.bioorg.2024.107204.

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of STING degrader with double covalent ligands.2024

    • 著者名/発表者名
      Nakamura M, Ohoka N, Shibata N, Inoue T, Tsuji G, Demizu Y.
    • 雑誌名

      Bioorg Med Chem Lett.

      巻: 102 ページ: 129677

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2024.129677.

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Photo-regulated PROTACs: A novel tool for temporal control of targeted protein degradation.2024

    • 著者名/発表者名
      Xu H, Ohoka N, Inoue T, Yokoo H, Demizu Y.
    • 雑誌名

      Bioorg Med Chem Lett.

      巻: 107 ページ: 129778

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2024.129778.

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of DNA Aptamer-Based PROTACs That Degrade the Estrogen Receptor.2023

    • 著者名/発表者名
      Tsujimura H, Naganuma M, Ohoka N, Inoue T, Naito M, Tsuji G, Demizu Y.
    • 雑誌名

      ACS Med Chem Lett.

      巻: 14 ページ: 827-832

    • DOI

      10.1021/acsmedchemlett.3c00126.

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Structural Optimization of Decoy Oligonucleotide-Based PROTAC That Degrades the Estrogen Receptor.2023

    • 著者名/発表者名
      Naganuma M, Ohoka N, Tsuji G, Inoue T, Naito M, Demizu Y.
    • 雑誌名

      Bioconjug Chem.

      巻: 34 ページ: 1780-1788

    • DOI

      10.1021/acs.bioconjchem.3c00332.

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] タンパク分解医薬の安全性確保に向けた新規オフターゲット評価法の開発2024

    • 著者名/発表者名
      大岡伸通,山本武範,吉田徳幸,井上貴雄
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会
  • [学会発表] UBRタンパク質リガンドを活用した新規PROTACの開発2024

    • 著者名/発表者名
      髙野玲奈,横尾英知,大岡伸通,大金賢司,井上貴雄,出水 庸介
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会
  • [学会発表] 光分解リンカーを有するPROTACの開発2024

    • 著者名/発表者名
      許涵喬,横尾英知,大岡伸通,井上貴雄,出水庸介
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会
  • [学会発表] PROTACの開発に利用する新規E3リガーゼリガンドの構造活性相関研究2024

    • 著者名/発表者名
      古内志拓,横尾英知,内藤幹彦,井上貴雄,大岡伸通,出水庸介
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会
  • [学会発表] 安定性の向上を志向したデコイ核酸型PROTACの開発2023

    • 著者名/発表者名
      永沼美弥子, 大岡伸通, 内藤幹彦, 出水庸介
    • 学会等名
      第27回日本がん分子標的治療癌学会学術集会
  • [学会発表] IAPリガンドとしてLCL161を有する、腫瘍形成融合タンパク質FGFR3-TACC3標的SNIPERの創出2023

    • 著者名/発表者名
      長展生, 大岡伸通, 内藤幹彦
    • 学会等名
      第27回日本がん分子標的治療癌学会学術集会
  • [学会発表] 標的タンパク質の範囲拡大を目的とした核酸アプタマー型分解誘導剤の開発2023

    • 著者名/発表者名
      辻厳一郎, 辻村はるな, 永沼美弥子, 大岡伸通, 井上貴雄, 内藤幹彦, 出水庸介
    • 学会等名
      第21回次世代を担う有機化学シンポジウム
  • [学会発表] PROTACへの応用を志向した新たなE3リガンドの探索2023

    • 著者名/発表者名
      高野玲奈, 横尾英知, 大岡伸通, 大金賢司, 井上貴雄, 出水庸介
    • 学会等名
      第67回日本薬学会関東支部大会
  • [学会発表] DNAアプタマーを利用したエストロゲン受容体を分解するPROTACの開発2023

    • 著者名/発表者名
      大岡伸通, 内藤幹彦
    • 学会等名
      第84回日本癌学会学術総会
  • [学会発表] リスク分子にフォーカスしたプロテオミクス応用型オフターゲット評価法の確立2023

    • 著者名/発表者名
      大岡伸通,山本武範,吉田徳幸,井上貴雄
    • 学会等名
      第17回メタボロームシンポジウム
  • [学会発表] PROTACに利用可能な新規E3リガンドの探索2023

    • 著者名/発表者名
      髙野玲奈,横尾英知, 大岡伸通,大金賢司,井上貴雄,出水庸介
    • 学会等名
      第96回日本生化学会大会
  • [学会発表] 標的タンパク質拡大を志向したオリゴ核酸型PROTACの創製2023

    • 著者名/発表者名
      永沼美弥子,大岡伸通,辻厳一郎,内藤幹彦,井上貴雄,出水庸介
    • 学会等名
      第96回日本生化学会大会
  • [学会発表] エストロゲン受容体を標的とした核酸アプタマー型PROTACの創製2023

    • 著者名/発表者名
      渡邊大嗣,永沼美弥子,辻厳一郎,大岡伸通,井上貴雄,内藤幹彦,出水庸介
    • 学会等名
      第49回反応と合成の進歩シンポジウム

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公開日: 2024-12-25  

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