薬剤標的同定の為のプロテオミクス的プロファイリング法の改良と利用

2013 年度 実績報告書

• 研究領域: 天然物ケミカルバイオロジー：分子標的と活性制御
• 研究課題/領域番号: 24102536
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 室井 誠 独立行政法人理化学研究所, 長田抗生物質研究室, 専任研究員 (30261168)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 標的同定 / プロテオーム / プロファイリング / 作用解析 / ChemProteoBase

研究概要

薬剤の標的分子を明らかにすることは、容易ではない。我々は、細胞が薬剤に応答して変化するプロテオームのパターンを比較する事によって、新規薬剤の標的を推測するシステム、ケモプロテオベース(ChemProteoBase)を構築してきた。ChemProteoBaseでは２次元電気泳動上の296スポットをもとに薬剤の標的を推測するが、それらスポットの同定情報を利用することによってより高精度の迅速な推測システムに改良し、活用することを目的として研究を行った。1.予測精度を向上する為には、データベースの拡張が必須である。昨年に引き続き作用既知の薬剤の解析を行ない、データを登録することによってデータベースの拡張をはかった。2. ChemProteoBaseの296スポットを用いて比較を行うが、未同定のスポットの同定を試みた。MALDI-TOFをもちいたペプチドマスフィンガープリンチング法に加え、LC-MS/MSを用いた解析を行い、90%以上のスポット同定が完了した。3.同定情報をデータベースに組み込み薬剤によって特徴的な増減のあったスポットと同定情報を対応させるシステムを作成した。また、296スポット以外の薬剤に特徴的なスポットをデータベースに格納するシステムも作成した。4. データベースのマイニングツールとして、化合物の類似度をランキング形式で示すプログラムや、特定のスポットを薬剤間で比較するプログラムを作成して、解析の迅速性を高めた。5.同定情報や、作成した解析プログラムを利用して、新規化合物の解析を行った。糸状菌より単離された新規薬剤ピロリジラクトンを解析して、最も可能性の高い標的としてプロテアソームを予測した。精製プロテアソームを用いてピロリジラクトンの阻害活性が確認され、本解析系の標的推測精度が高くなったことが示唆された。

現在までの達成度 (区分)

理由

25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

25年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Terpendole E and its Derivative Inhibit STLC- and GSK-1-Resistant Eg5. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tarui Y, Chinen T, Nagumo Y, Motoyama T, Hayashi T, Hirota H, Muroi M, Ishii Y, Kondo H, Osada H, Usui T.
  • 雑誌名: ChemBioChem 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1002/cbic.201300808
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of a molecular target of a novel fungal metabolite, pyrrolizilactone, by phenotypic profiling systems. (2013)
  • 著者名/発表者名: Futamura Y, Kawatani M, Muroi M, Aono H, Nogawa T, Osada H,
  • 雑誌名: ChemBioChem 巻: 14 ページ: 2456-2463
  • DOI: 10.1002/cbic.201300499
  • 査読あり
• [学会発表] ChemProteoBaseによるcollismycin Aの作用機作解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 室井 誠, 近藤 久恵, 平田 泰子, 井上 尭, 川谷 誠, 長田 裕之
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年度大会
  • 発表場所: 神奈川県、明治大学 生田キャンパス
  • 年月日: 20140327-20140330
• [学会発表] Identification of molecular target of pyrrolizilactone by ChemProteoBase. (2013)
  • 著者名/発表者名: Muroi M, Futamura Y, Kawatani M, Nogawa T, Osada H, 2013 Oct
  • 学会等名: The 2nd International Symposium on Chemical Biology of Natural Products: Target ID and Regulation of Bioactivity,.
  • 発表場所: PACIFICO YOKOHAMA, Yokohama, Japan
  • 年月日: 20131028-20131029
• [学会発表] プロテオミクス的プロファイリング法による新規化合物ピロリジラクトンの標的同定予測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 2013年 5月28日～29日, 室井 誠、川谷 誠、 野川 俊彦、 長田 裕之
  • 学会等名: 天然物ケミカルバイオロジー ～分子標的と活性制御～ 第４回公開シンポジウム
  • 発表場所: 茨城県、つくば市 つくば国際会議場
  • 年月日: 20130528-20130529
• [学会発表] 2D gel electrophoresis-based proteomic profiling approach to predict targets of bioactive small molecules (ProteoBase) (2013)
  • 著者名/発表者名: Muroi M., Kawatani M., Osada H.
  • 学会等名: 2nd Symposium of the RIKEN-Max Planck Joint Research Center
  • 発表場所: RIKEN, Wako, Saitama, Japan
  • 年月日: 20130416-20130417
• [備考] ChemProteoBase
  • URL: http://www.npd.riken.jp/csrs/xtra/ProteomePage/