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2022 年度 実施状況報告書

小分子化合物によるグルコース非依存性がん代謝機構の理解と制御

研究課題

研究課題/領域番号 22K05363
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

川谷 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 (50391925)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワードがん / 代謝 / 阻害剤
研究実績の概要

本研究は、GLUT阻害剤や解糖系を標的とした小分子化合物を用いて、グルコース非依存性がん細胞に対する作用メカニズムを明らかにし、それらの抗がん剤としての有用性をin vitroで検証する。本研究を通して、グルコース非依存性がん代謝機構を理解し、制御することを目的とする。
本年度は、グルコース非依存性がん細胞の代謝制御機構を明らかにする目的で、グルコース非依存性がん細胞(MG-63細胞)とグルコース依存性がん細胞(HeLa細胞)のグルコース欠乏(24時間および48時間処理)によるプロテオーム変動を2D-DIGEで解析した。1,690スポットを定量し、いずれかの条件で有意に変化したタンパク質は192スポットあった。両細胞間で代謝関連タンパク質やミトコンドリア局在タンパク質の発現変動に違いが認められ、両細胞でグルコース欠乏による代謝の応答が異なることが示唆された。そこで、さらに詳細に調べるために、同様の条件でMSベースのショットガン定量プロテオーム解析を行った。その結果、定量値の付いた約5,000タンパク質を取得することができ、本解析でも両細胞でグルコース欠乏により代謝関連タンパク質の発現変動が異なることが確認された。

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

本年度は、グルコース非依存性がん細胞とグルコース依存性がん細胞のグルコース欠乏によるタンパク質変動を2DベースおよびMSベースのプロテオーム解析で調べた。グルコース非依存性がん細胞特異的に変化する複数のタンパク質を同定することができ、当初の計画通りおおむね順調に進んでいる。

今後の研究の推進方策

今後は得られたプロテオームデータを基に、グルコース非依存性がん細胞の代謝制御機構やGLUT阻害剤の作用解析を進める。また、グルコース非依存性がん細胞に選択的に作用する化合物の探索も進めていく。

次年度使用額が生じた理由

当初計画していた消耗品費用が下回り、また旅費の使用もなかったため、次年度使用が生じた。これらの費用は、次年度消耗品費や旅費として使用する予定である。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Fungal NRPS-PKS hybrid enzymes biosynthesize new γ-lactam compounds, taslactams A-D, analogous to actinomycete proteasome inhibitors2023

    • 著者名/発表者名
      Motoyama T, Nogawa T, Shimizu T, Kawatani M, Kashiwa T, Yun C-S, Hashizume D, Osada H
    • 雑誌名

      ACS Chem Biol

      巻: 18 ページ: 396-403

    • DOI

      10.1021/acschembio.2c00830

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Controlled lipid β-oxidation and carnitine biosynthesis by a vitamin D metabolite2022

    • 著者名/発表者名
      Mendoza A, Takemoto Y, Cruzado KT, Masoud SS, Nagata A, Tantipanjaporn A, Okuda S, Kawagoe F, Sakamoto R, Odagi M, Mototani S, Togashi M, Kawatani M, Aono H, Osada H, Nakagawa H, Higashi T, Kittaka A, Nagasawa K, Uesugi M
    • 雑誌名

      Cell Chem Biol

      巻: 29 ページ: 660-669

    • DOI

      10.1016/j.chembiol.2021.08.008

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] がん代謝阻害剤の探索と標的同定2023

    • 著者名/発表者名
      川谷誠
    • 学会等名
      先端モデル動物支援プラットフォーム2022年度成果発表会
    • 招待講演
  • [学会発表] Identification of dihydroorotate dehydrogenase inhibitors, indoluidins, that inhibit cancer cell growth2022

    • 著者名/発表者名
      Makoto Kawatani, Harumi Aono, Takeshi Shimizu, Shouta Ohkura, Sayoko Hiranuma, Makoto Muroi, Naoko Ogawa, Tomokazu Ohishi, Shun-ichi Ohba, Manabu Kawada, Kanami Yamazaki, Shingo Dan, Hiroyuki Osada
    • 学会等名
      11th annual conference of the International Chemical Biology Society (ICBS)
    • 国際学会
  • [学会発表] ビタミンD代謝産物による脂質ベータ酸化とカルニチン生合成の制御2022

    • 著者名/発表者名
      竹本靖、Mendoza Aileena、Cruzado Kevin Tana、Masoud Shadi Sedghib、永田亜希子、Tantipanjaporn Ajcharapana、奥田聡、川越文裕、坂本良太、小田木陽、本谷小佑里、冨樫萌香、川谷誠、青野晴美、長田裕之、中川勇人、東達也、橘高敦史、長澤和夫、上杉志成
    • 学会等名
      第64回天然有機化合物討論会
  • [学会発表] 抗腫瘍活性を有する新規DHODH阻害剤の同定2022

    • 著者名/発表者名
      川谷誠、青野晴美、室井誠、大石智一、大庭俊一、川田学、旦慎吾、長田裕之
    • 学会等名
      第26回日本がん分子標的治療学会学術集会
  • [学会発表] 抗腫瘍活性を有する新規DHODH阻害剤の同定2022

    • 著者名/発表者名
      川谷誠、青野晴美、清水猛、平沼佐代子、室井誠、小川直子、大石智一、大庭俊一、川田学、山崎佳波、旦慎吾、長田裕之
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会第16回年会
  • [学会発表] がん細胞のフェロトーシスを増強するFSP1阻害剤NPD4928の発見2022

    • 著者名/発表者名
      吉岡広大、河村達郎、室井誠、近藤恭光、本田香織、川谷誠、青野晴美、Herbert Waldmann、渡邉信元、長田裕之
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会第16回年会
  • [産業財産権] 新規フラノクマリン誘導体及びその用途2023

    • 発明者名
      川谷誠、長田裕之、青野晴美、平沼佐代子、清水猛
    • 権利者名
      理化学研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      JP2023/007990
    • 外国

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公開日: 2023-12-25  

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