医薬小分子のアフィニティによる結合タンパク質の決定

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16310155
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: 菅原 二三男 東京理科大学, 理工学部, 教授 (30192123)
• Keywords: 抗腫瘍薬 / カンプトテシン / エトポシド / ファージディスプレイ / オーファン受容体 / EP1 / E2F

Research Abstract

抗腫瘍薬カンプトテシン,エトポシドの結合タンパク質を決定することを目的として研究した。医薬小分子と結合タンパク質との結合能(アフィニティー)に着目し,容易に増幅可能なDNAを利用して結合タンパク質を決定するファージディスプレイ法を改良した。この方法で,リガンドとなるカンプトテシン,エトポシドをビオチン化後アビジンプレートに固定し,作成したペプチドライブラリを流してリガンド-タンパク間の親和性の高いものを選択的に得た。ここで得られたファージは,医薬小分子と特異的に結合するタンパク質のヒトcDNAをもつ可能性の高いファージになる。このcDNA配列を解析することで,その領域を含む遺伝子をゲノムデーベースから特定することを試みた。
カンプトテシンの二化合物から,オーファン受容体GPCRの一種でプロスタグランディン受容体のEP1の構造のうち,細胞内第3ループが結合部位と予測された。第1〜3ループペプチドを作成し,カンプトテシンとの各々の結合力をSPRおよびQCMで測定し,第3ループが結合部位と決定した。
誘導体エトポシドでは、細胞周期に関わる転写因子E2Fの配列が予測された。発現タンパク質との結合をSPRで解析し,結合タンパク質であることを決定した。されにレポーター遺伝子を使った細胞実験で,E2Fがエトポシドの受容体であることを証明した。
これらの結果は,細胞などを使ったこれまでの研究からは見出すことの出来なかったものであり,ゲノム解析による成果の一端であると評価される。

Research Products

• [Journal Article] Mammalian mitotic centromere-associated kinesin (MCAK), a new molecular target of sulfoquinovosylacylglycerols (SQAGs), novel anti-tumor and immunosuppressive agents (2005)
  • Author(s): Aoki S, Kamisuki S, Ohta S, Sugawara F, Sakaguchi K
  • Journal Title: FEBS J. (In press)
• [Journal Article] Monolayer membranes and bilayer vesicles characterized by α- and β-anomer of sulfoquinovosyldiacyglycerol (SQDG). (2005)
  • Author(s): Matsumoto K, Sakai H, Ohta K, Kameda H, Sugawara F, Abe M, Sakaguchi K.
  • Journal Title: Chemistry and Physics of Lipids. (In press)
• [Journal Article] Affinity capture of a mammalian DNA polymerase β by inhibitors immobilized to resins used in solid-phase organic synthesis. (2005)
  • Author(s): Kuramochi K, Haruyama Y, Takeuchi R, Sunoki T, Watanabe M, Oshige M, Kobayashi S, Sakaguchi K, Sugawara F
  • Journal Title: Bloconjugate Chemistry. 16:97 Pages: 97-104
• [Journal Article] Identification of a drug target motif : an anti-tumor drug NK109 interacts with a PNxxxxP motif (2005)
  • Author(s): Kengo Morohashi, Ayako Yoshino, Atsushi Yoshimori, Seiichi Saito, Seiichi Tanuma, Kengo Sakaguchi, Fumio Sugawara
  • Journal Title: Biochem.Pharmacol. (In press)
• [Journal Article] hEP1 Receptor Third Cytoplasmic Loop : A New Target for Camptothecin Identified by Phage Display Technology (2005)
  • Author(s): Yoichi Takakusagi, Keisuke Ohta, Kouji Kuramochi, Kengo Morohashi, Susumu Kobayashi, Kengo Sakaguchi, Fumio Sugawara
  • Journal Title: Biochemistry (In press)
• [Journal Article] Design of vesicles of 1,2-di-O-acyl-3-O-(beta-D-sulfoquinovosyl)-glyceride bearing two stearic acids (beta-SQDG-C(18)), a novel immunosuppressive drug. (2004)
  • Author(s): Matsumoto K, Takenouchi M, Ohta K, Ohta Y, Imura T, Oshige M, Yamamoto Y, Sahara H, Sakai H, Abe M
  • Journal Title: Biochem Pharmacol. 68 Pages: 2378-2386
• [Journal Article] Synthesis of an immunosuppressant SQAG9 and determination of the binding peptide by T7 phage display. (2004)
  • Author(s): Yamazaki T, Aoki S, Ohta K, Hyuma S, Sakaguchi K, Sugawara F.
  • Journal Title: Bioorg.Med.Chem.Lett. 14 Pages: 4343-4346
• [Journal Article] Structural relationship of lithocholic acid derivatives binding to the N-terminal 8-kDa domain of DNA polymerase beta. (2004)
  • Author(s): Miura K, Hanashima S, Takemura M, Yoshida H, Sugawara F, Sakaguchi K.
  • Journal Title: Biochemistry 43 Pages: 10669-10677
• [Journal Article] Precise structural elucidation of dehydroaltenusin, a specific inhibitor of mammalian DNA polymerase alpha (2004)
  • Author(s): Kamisuki S, Takahashi S, Mizushina Y, Sakaguchi K, Nakata T, Sugawara F
  • Journal Title: Bioorg.Med.Chem 12 Pages: 5355-5359
• [Journal Article] Molecular design of cholesterols as inhibitors of DNA polymerase alpha. (2004)
  • Author(s): Oshige M, Kuramochi K, Ohta K, Ogawa A, Kuriyama H, Sugawara F, Kobayashi S, Sakaguchi K
  • Journal Title: J.Med.Chem. 47 Pages: 4971-4974
• [Journal Article] Structure-activity relationships of epolactaene analogs as DNA polymerases inhibitors. (2004)
  • Author(s): Kuramochi K, Mizushina Y, Nagata S, Sugawara F, Sakaguchi K, Kobayashi S.
  • Journal Title: Bioorg.Med.Chem. 12 Pages: 1983-1989
• [Journal Article] Structure-activity relationships of untenone A and its derivatives for inhibition of DNA polymerases (2004)
  • Author(s): Saito F, Takeuchi R, Kamino T, Kuramochi K, Sugawara F, Sakaguchi K, Kobayashi S.
  • Journal Title: Bioorg.Med.Chem.Lett. 14 Pages: 1975-1977
• [Journal Article] Protective properties of neoechinulin A against SIN-1-induced neuronal cell death. (2004)
  • Author(s): Maruyama K, Ohuchi T, Yoshida K, Shibata Y, Sugawara F, Arai T.
  • Journal Title: J.Biochem.(Tokyo) 36 Pages: 81-87
• [Journal Article] Synthetic sulfonolipids deduced from sulfonoquinovosyl diacylglycerols of sea urchin reduces hepatic ischemia-reperfusion injury in rats. (2004)
  • Author(s): Tsuruma T, Sahara H, Takenouchi M, Yagihashi A, Iwayama Y, Shima H, Furuhata T, Torigoe T, Hanashima S, Yamazaki T, Sugawara F, Mizushina Y, Ohta K, Sakaguchi K, Sato N, Hirata K.
  • Journal Title: Transplant Proc 36 Pages: 1965-1969
• [Journal Article] The effects of dehydroaltenusin, a novel mammalian DNA polymerase alpha inhibitor, on cell proliferation and cell cycle progression. (2004)
  • Author(s): Murakami-Nakai C, Maeda N, Yonezawa Y, Kuriyama I, Kamisuki S, Takahashi S, Sugawara F, Yoshida H, Sakaguchi K, Mizushina Y.
  • Journal Title: Biochim.Biophys.Acta. 1674 Pages: 193-199
• [Journal Article] Pseudodeflectusin, a novel isochroman derivative from Aspergillus pseudodeflectus a parasite of the sea weed, Sargassum fusiform, as a selective human cancer cytotoxin (2004)
  • Author(s): Ogawa A, Murakami C, Kamisuki S, Kuriyama I, Yoshida H, Sugawara F, Mizushina Y.
  • Journal Title: Bioorg.Med.Chem.Lett. 14 Pages: 3539-3543
• [Journal Article] Taxol derivatives are selective inhibitors of DNA polymerase alpha. (2004)
  • Author(s): Oshige M, Takenouchi M, Kato Y, Kamisuki S, Takeuchi T, Kuramochi K, Shiina I, Suenaga Y, Kawakita Y, Kuroda K, Sato N, Kobayashi S, Sugawara F, Sakaguchi K.
  • Journal Title: Bioorg.Med.Chem. 12 Pages: 2597-2601
• [Patent(Industrial Property Rights)] 新規イソクロマノン化合物とその行為丸剤への利用 (2004)
  • Inventor(s): 菅原 二三男, 水品 善之 他
  • Industrial Property Rights Holder: 東京理科大学
  • Industrial Property Number: 国内特許出願2004-123491
  • Filing Date: 2004-04-19
• [Patent(Industrial Property Rights)] 新規な放射線治療増感剤 (2004)
  • Inventor(s): 菅原 二三男, 山崎 隆之 他
  • Industrial Property Rights Holder: 東京理科大学
  • Industrial Property Number: 国内特許出願2004-186480
  • Filing Date: 2004-06-24