2013 Fiscal Year Annual Research Report
| 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 |
23102014
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
木越 英夫 筑波大学, 数理物質系, 教授 (90169839)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
早川 一郎 筑波大学, 数理物質系, 助教 (20375413)
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| Project Period (FY) |
2011-07-25 – 2016-03-31
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| Keywords | アプリロニンA / 高活性アナロク / 三元複合体 / アクチン / チューブリン / 脱重合 |
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| Research Abstract |
海洋軟体動物アメフラシから単離されたアプリロニンＡは、市販の抗がん剤を上回る抗腫瘍性を示す。本研究では、この化合物の強力な抗腫瘍性の作用機序を解明するために、活性発現に重要な標的生体分子を探索した。
これまでの研究で、この化合物は細胞骨格タンパク質アクチンに結合し、その重合を阻害することがわかっていたが、構造活性相関研究や活性発現濃度の考察から、アクチン脱重合活性だけでは強力な抗腫瘍性が説明できなかった。今回、アプリロニンＡをリガンドとする光アフィニティビオチンプローブを調製し、これを用いて生細胞から標的生体分子を探索した結果、アクチンの他に、別の細胞骨格タンパク質であるチューブリンがラベル化された。さらに、詳細に調べた結果、チューブリンとの相互作用は、アクチンが存在するときにのみ観察されることがわかった。
アプリロニンＡの官能基が一つ異なるだけの類縁体は、アプリロニンＡの１／１０００の腫瘍細胞増殖阻害活性を示さないが、これのプローブではアクチンが存在していても、チューブリンを標識できないこともわかった。
アプリロニンＡとアクチンとチューブリンの複合体について分子ふるいHPLCを用いて調査した結果、この複合体は、アプリロニンＡ：アクチン：チューブリンαβヘテロダイマーの１：１：１複合体であり、それらの結合定数KaはμMオーダであることがわかった。
さらにアプリロニンＡ－アクチン複合体のチューブリンに対する作用を調べた結果、強くチューブリンの重合を阻害することがわかった。細胞に対する作用を調べた結果、分裂期の紡錘体の形成異常を引き起こし、細胞周期をG1/M期で停止させ、最終的にアポトーシスを引き起こすことが明らかとなった。
これからは、三元複合体の構造と機能を明らかにしていく。
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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
標的タンパク質との結合から、細胞内で起こる一連の過程が解明できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
高活性アナログかを進めるとともに、分子機構を解明する
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Research Products
(19 results)
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[Journal Article] Discovery of 1-oxa-4,9-diazaspiro[5.5]undecane-based trisubstituted urea derivatives as highly potent soluble epoxide hydrolase inhibitors and orally active drug candidates for treating of chronic kidney diseases2014
Author(s)
Yuko Kato, Nobuhiro Fuchi, Yutaka Nishimura, Ayano Watanabe, Mai Yagi, Yasuhito Nakadera, Eriko Higashi, Masateru Yamada, Takumi Aoki, Hideo Kigoshi
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Journal Title
Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters
Volume: 24
Pages: 565-570
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Glaziovianin A Prevents Endosome Maturation via Inhibiting Microtubule Dynamics2013
Author(s)
Takumi Chinen, Sayaka Kazami, Yoko Nagumo, Ichiro Hayakawa, Akiyuki Ikedo, Masatoshi Takagi, Akihito Yokosuka, Naoko Imamoto, Yoshihiro Mimaki, Hideo Kigoshi, Hiroyuki Osada, Takeo Usui
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Journal Title
ACS Chem Biol
Volume: 8
Pages: 884-889
DOI
Peer Reviewed
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