2013 Fiscal Year Annual Research Report
ＭＡＰキナーゼシグナル制御機構の解明とケミカルゲノミクスへの展開
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23390021
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| Research Institution | Kinki University |
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Principal Investigator |
杉浦 麗子 近畿大学, 薬学部, 教授 (90294206)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
喜多 綾子 近畿大学, 薬学部, 助教 (00388498)
村岡 修 近畿大学, 薬学部, 教授 (20142599)
藤原 俊伸 名古屋市立大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (80362804)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | MAPキナーゼ / 細胞内シグナル伝達 / ケミカルバイオロジー / 分子標的治療薬 / 分裂酵母 / ケミカルゲノミクス |
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| Research Abstract |
本研究は、ｹﾐｶﾙｹﾞﾉﾐｸｽの手法を用いてMAPKｼｸﾞﾅﾙﾈｯﾄﾜｰｸ制御機構の解明を行うとともに、細胞増殖や癌化に深く関わるMAPKｼｸﾞﾅﾙ伝達経路を標的としたｹﾐｶﾙｹﾞﾉﾐｸｽを展開することで、抗がん薬開発に向けての知見を蓄積することを目的としている。
本年度は、ｹﾐｶﾙﾊﾞｲｵﾛｼﾞｰの手法を用いて、免疫抑制作用と抗腫瘍活性を有する多機能化合物であるFTY720（ﾌｨﾝｺﾞﾘﾓﾄﾞ）を介する細胞内ｼｸﾞﾅﾙ伝達経路の解析を行なった。その結果、FTY720が細胞内Ca2+濃度の上昇を誘導し、ﾀﾝﾊﾟｸ質脱ﾘﾝ酸化酵素ｶﾙｼﾆｭｰﾘﾝｼｸﾞﾅﾙ伝達経路の活性化、ならびにｶﾙｼﾆｭｰﾘﾝの標的転写因子であるPrz1の活性化を誘導する機構を明らかにした。また、FTY720は細胞膜表面に存在するYam8/Cch1ﾁｬﾈﾙを介してCa2+濃度の上昇を誘導することを明らかにした。さらに、FTY720はROS産生を誘導し、p38 MAPKｼｸﾞﾅﾙ伝達経路と転写因子Atf1を活性化するということも明らかにした。一方、ｹﾐｶﾙｹﾞﾉﾐｸｽの手法を用いて、蛋白質脱ﾘﾝ酸化酵素ｶﾙｼﾆｭｰﾘﾝ、あるいはｶﾙｼｳﾑﾁｬﾈﾙYam8/Cch1のﾉｯｸｱｳﾄ細胞、さらにp38 MAPK経路のﾉｯｸｱｳﾄ細胞がFTY720に対する超感受性を示すことから、これらのｼｸﾞﾅﾙ伝達経路とFTY720感受性の機能的関連を明らかにした。一方、杉浦らが確立したｹﾞﾉﾑ薬理学的ｱﾌﾟﾛｰﾁを用いたMAPKｼｸﾞﾅﾙ阻害薬の探索手法により、単離した化合物の一種が、複数のがん細胞に対する抗腫瘍活性を示すことを見出した。化合物の全合成に加えて各種の類縁誘導体の合成に成功し、より活性の強い類縁体の合成に成功した。一方、MAPKの標的因子として同定したNrd1はMAPKによるﾘﾝ酸化依存的にﾐｵｼﾝmRNAと結合することにより細胞質分裂に関与すること、ｽﾄﾚｽ顆粒の構成因子としてｽﾄﾚｽ顆粒の形成を制御すること、ｽﾄﾚｽ耐性に関わることを明らかにしてきた。これらの結果に基づき、RNA結合蛋白質Nrd1のNMR法による構造解析を行なった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
独自の手法で単離した新規化合物の一種が、vitroにおける有望な抗腫瘍活性を示すことに加え、担がんマウスにおいても腫瘍の増殖を阻害することが明らかになっている。また、多機能化合物であるFTY720の免疫抑制作用や抗腫瘍活性の分子基盤として、従来明らかにされていなかったCa2+/calcineurinシグナルとp38 MAPKの関わりを明らかにしたことは極めて意義がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
・ケミカルゲノミクスの手法を用いてFTY720や同定した化合物の感受性、抵抗性に影響を与える遺伝子群を網羅的に同定する。既にゲノム全体の80%程度に関して完了している。
・同定した化合物の分子標的経路を明らかにする。既にBiotin標識を行なった化合物を同定しているため、Pull-downとMSを組み合わせることにより、化合物の標的候補を探索する。
・化合物の標的経路や標的分子のノックダウンあるいはノックアウト生物を作製することにより、化合物の作用機序を明確にする。
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[Journal Article] FTY720 stimulated ROS generation and the Sty1/Atf1 signaling pathway in the fission yeast Schizosaccharomyces pombe2014
Author(s)
Kanako Hagihara, Aya Mizukura, Yuki Kitai, Mariko Yao, Kouki Ishida, Tatsuki Kunoh, Ayako Kita, Takashi Masuko, Sumino Matzno, Kenji Chiba, Reiko Sugiura
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Journal Title
Genes to Cells
Volume: 19（4）
Pages: 325-337
DOI
Peer Reviewed
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