| 研究課題/領域番号 |
26460142
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
山次 健三 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (30646807)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 細胞内反応 / タンパク質化学修飾 / 触媒 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、低分子阻害剤に代表される既存のタンパク質機能制御法が抱える問題点を克服するため、新しいタンパク質機能制御法として、細胞内触媒的化学修飾（アシル化）による標的タンパク質の細胞内局在制御とそれによる機能制御を実現することを目的とする。前年度までに、ジヒドロ葉酸レダクターゼをモデルタンパク質として検討を行い、タンパク質選択的アシル化触媒の開発、それによるタンパク質の脂肪酸化、そして脂肪酸化されたタンパク質が膜成分に集積することを見出していた。
平成２８年度は、これを生細胞で実現することを目標に検討を行った。
引き続きジヒドロ葉酸レダクターゼをモデルタンパク質として用い、それを発現するHeLa細胞に対し、まずは抗体およびLC-MS/MSによる検出が容易なアセチル化修飾を行った。詳細な検討および最適化の結果、生細胞内で標的タンパク質の特定の位置をおよそ４０％収率でアセチル化する触媒系および反応条件を見出した。さらに、本触媒システムをアセチル化以外のアシル化修飾へと拡張し、それらを細胞内の夾雑タンパク質の中で触媒依存によって選択的に修飾することを可能にした。また、これら生細胞を用いた検討と並行して、病態関連タンパク質であるプロテインキナーゼCに対する選択的アシル化触媒システムの開発にも進展が見られている。
１年間の研究期間延長を申請させて頂いた。次年度は生細胞内での脂肪酸化修飾の実現と、病態関連タンパク質への本触媒系の適用、そしてそれによるタンパク質機能制御の実現に向けて検討を行っていく計画である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
当初の計画では、平成２８年度終了時点で脂肪酸化修飾を始めとする各種の化学修飾を生細胞内で実現し、標的タンパク質の機能制御を達成するとしていた。しかし実際には各種の化学修飾を生細胞内で実現することは達成しつつあるが、機能制御には未だ至っていないため。
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| 今後の研究の推進方策 |
次年度は脂肪酸化修飾を始めとする各種機能性アシル化修飾を生細胞内で実現する。既にアセチル化などは達成しており、触媒には生細胞内で選択的化学修飾を行える力量があることを確認しているため、本目標の達成には主にアシルドナーの最適化検討が鍵になると考えている。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当初予定していた細胞機能解析を本年度に行わなかったため、抗体等の機能解析に必要で高価な物品の購入を本年度にしなかったから。
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| 次年度使用額の使用計画 |
次年度に予定している細胞内化学修飾反応による細胞機能制御とその解析には、非細胞実験と比較して高価な消耗品や抗体等の高額の試薬が必要である。細胞実験の速やかな促進のために次年度繰り越し分をそれらに重点的に用いる計画である。
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