細胞内信号伝達経路の解明と制御に対するChemogenomicアプローチ

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15310150
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 加藤 修雄 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (50150537)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐々 武史 山形大学, 農学部, 教授 (80023456) ; 河野 富一 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (30283807) ; 新田 孟 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (20107098) ; 田中 淳二 九州大学, 先導物質化学研究所, 助手 (60155140)
• Keywords: フシコクシン / コチレニン / 細胞内信号伝達 / 14-3-3タンパク質 / 有機低分子モデュレータ / ジテルペン配糖体 / 分化誘導活性 / ケミカルジェノミクス

Research Abstract

本年度は特に細胞内信号伝達経路上にあって重要な役割を果たす14-3-3タンパク質が関与するタンパク質複合体に対して会合安定化をもたらすことが知られているジテルペン配糖体、fusicoccin(FC)およびcotylenin(CN)の誘導体合成を行った。
FCおよびCNは全く同一の作用機序で植物H^+-ATPaseと14-3-3タンパク質の会合状態を安定化することで植物ホルモン様の強力な活性を示すことが明らかにされている。しかし、最近見出された急性骨髄性白血病細胞(HL-60)に対する分化誘導活性など、動物細胞に対する活性には両者間に顕著な相違がある。そこで、FCとCNの化学構造のどの相違が重要であるかを明らかにするため、以下、2点に関して検討した。
まず、両者のアグリコン部の12位水酸基の有無に着日し、3'-O-deacetyl-FC-Aから12-deoxy-FC誘導体への変換を4段階で達成し、CN型のアグリコンを持つFC誘導体を得た。現在、その活性評価を検討中である。
一方、活性の相違がCNに特有な糖鎖上のエポキシドによる可能性について検討した。もしこの仮説が正しければ、化学修飾に関わるシステインの位置が14-3-3タンパク質のisoformによって異なるので、CNがisoformのいずれかを選択的に認識している可能性がある。そこで、1-^<14>C-Ac_2Oによって放射ラベル化した2'-O-acetyl-CN-Aへ誘導した。アセチル化体がCN-Aと同等の活性を保持することを確認後、海外研究協力者(M.Kahn)の協力を得て、ヒトの持つ7種のisoformを取得し、現在binding assayを行っている。
また、今後、各種誘導体を予備評価するためのプロテインアレイに対してヒドロゲルの利用を着想し、タンパク質の機能を損なうことなくアレイ化できることを報告した。

Research Products

• [Publications] S.Kiyonaka, K.Sada, I.Yoshimura, S.Shinkai, N.Kato.I.Hamachi: "Semi-wet peptide/protein array using supramolecular hydrogel"Nature Materials. 3(1). 58-64 (2004)