2014 Fiscal Year Annual Research Report
疾患および再生シグナルを制御する新規天然物リガンドの探索
| Project Area | Chemical Biology using bioactive natural products as specific ligands: identification of molecular targets and regulation of bioactivity |
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| Project/Area Number |
23102008
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
石橋 正己 千葉大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (90212927)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
荒井 緑 千葉大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (40373261)
當銘 一文 富山大学, 和漢医薬学総合研究所, 准教授 (80563981) [Withdrawn]
石川 直樹 千葉大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (20748826)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 生理活性 / シグナル伝達 / 薬学 / 有機化学 / 生体分子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
当研究室に保有する天然物抽出エキスコレクションを用いて，ウィント（Wnt），ヘッジホッグ（Hh），トレイル（TRAIL），bHLH転写因子等のシグナル分子を標的とした天然物の探索および活性化合物の作用メカニズムの解析に関する研究を行った．
１．Wntシグナルを標的としたスクリーニングにより，センダン科Azadirachta excelsaから1種の新規および7種の既知リモノイドを単離した．これらのうち14，15位にエポキシドを含む化合物は顕著なTCF転写阻害活性を示した．そのうちの1種である既知のtrichillin Hは，ヒト胃がん細胞AGSおよび大腸がん細胞HCT116に選択的な細胞毒性を示した．Trichillin Hは細胞質および核におけるβ-cateninを減少させなかったが，Wntシグナルの標的タンパク質であるc-mycの発現を抑制した．Trichillin HはWntシグナル経路においてβ-cateninより下流に位置するコンポーネントに作用するものと考えられる．
２．Hhシグナル阻害作用に関するスクリーニングにより，ナス科Solanum nigrumからHhシグナル阻害作用をもつステロイド誘導体physarin Hを単離した．本化合物は顕著なGLI1転写阻害活性を示し，Hhシグナルの標的タンパク質であるPtchやBcl2の発現を減少させた．また，GLI1タンパク質とGLI1結合領域を有するDNAとの複合体形成を阻害することが明らかとなった．
３．bHLH転写因子の一つであるNgn2のプロモーター活性を評価する細胞アッセイシステムを用いてスクリーニングを行った結果，千葉県犬吠埼産土壌より分離した放線菌株Streptomyces sp. IFM 11440 の培養抽出物より3種の新規アクリジンアルカロイドinubosin A-Cを単離した．このうち，inubosin Bは強いNgn2プロモーター活性化作用を示し，また，Ngn1, NeuroD2など，神経幹細胞分化に関連する遺伝子の発現を促進した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
主に天然物を対象としたウィント，ヘッジホッグ，トレイル，Hes，Ngn2などのbHLH転写因子，およびノッチシグナルに対するスクリーニング研究を行った．その成果として，タイおよびバングラデシュ産植物，および放線菌からから数多くの興味深い活性化合物を単離した．それらの中には新規化合物も数種含まれていた．また，数種の代表的な活性成分に対する作用機構の解析を行い，興味深い知見が得られた．
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| Strategy for Future Research Activity |
ウィント，ヘッジホッグ，トレイル，およびbHLH転写因子等のシグナル経路に関してさらに継続してスクリーニング研究を行っていく．これまでに得られた活性成分の中から，とくに興味深い作用を示すことが期待される代表的な化合物を数種選別し，それらについての作用メカニズムを分子レベルで解析する実験をさらに進展させる．とくに，Wntシグナル阻害成分calotropinやTRAIL耐性克服作用を示すフリゴカンジンB，タンパク質複合体形成阻害作用を示すフラボノイド配糖体等についてシグナル経路の構成分子への影響や標的分子を解明に向けて検討する．
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