新規阻害剤の創製を基盤とするミトコンドリアVDAC1の生理的役割の解明

基于新抑制剂的创建阐明线粒体 VDAC1 的生理作用

• 批准号: 21J10772
• 负责人: 運天 優歩
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J10772/
• 关键词: フサラミン; ミトコンドリア; 電位依存性アニオンチャネル

申請書の年次計画に基づき、フサラミンのトシル化学リガンドFS-1を合成した。合成したFS-1を用いて出芽酵母ミトコンドリアにおけるATP生産活性を精査したところ、天然型のフサラミンに対して阻害活性が大幅に低下した。FS-1のトシル化学構造が阻害活性低下の原因であると考え、光親和性標識基であるトリフルオロメチルフェニルジアジリンに変更したpFS-5を設計、合成した。pFS-5を用いてATP生産活性を精査したところ、天然型のフサラミンと同等の阻害活性を示したため、これを標的タンパク質の化学修飾実験に用いることとした。pFS-5を用いてフサラミンの標的タンパク質の同定を行った結果、フサラミンはVDAC1に結合し、ADPの取り込みを阻害することでATP生産を抑制することが明らかになった。また、ATP生産を抑制する濃度域よりもさらに高濃度のフサラミンを作用させると、僅かながらATP合成酵素の阻害を示すことがわかった。光親和性標識によって、ATP合成酵素のbサブユニットを標識していることが確認できた。以上より、フサラミンは主にVDAC1に結合してADP取り込みを阻害するが、ミトコンドリア内膜に入りATP合成酵素も阻害できるということが明らかになった。ミトコンドリア内のタンパク質に対し複数の標的があることは、テトラミン酸骨格を有するその他の新規天然物でも明らかにしており、これまでの阻害剤に見られない特徴的な作用機構であると結論した。以上の成果を日本農芸化学会Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry誌で報告した。

In the annual plan of the application, the basic chemical compound FS-1 was synthesized. The ATP production activity of synthetic FS-1 was significantly lower than that of natural FS-1. The chemical structure of FS-1 is the reason for the low inhibition activity. The photoaffinity tag group is designed and synthesized. pFS-5 was used to evaluate ATP production activity, and its natural form and equivalent inhibition activity were also investigated. pFS-5 is used to inhibit ATP production by binding to VDAC1 and inhibiting ATP production by inhibiting ATP production. ATP production is inhibited by high concentrations of ATP, and ATP synthase is inhibited by high concentrations of ATP. Photoaffinity identification, ATP synthase identification The above is the first time that the enzyme VDAC1 is combined with ADP and the enzyme ATP synthase is blocked. The conclusion is that the natural substances in the natural environment are different from those in the natural environment, and the natural substances in the natural environment are different from those in the natural environment. The above results were reported in the Journal of Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry, Japan Agricultural Chemical Society.

项目成果

Natural tetramic acids elicit multiple inhibitory actions against mitochondrial machineries presiding over oxidative phosphorylation

天然特特拉姆酸对负责氧化磷酸化的线粒体机制产生多种抑制作用

• DOI: 10.1093/bbb/zbab176
• 发表时间: 2021
• 期刊: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry
• 作者: Unten Yufu;Murai Masatoshi;Sakai Katsuyuki;Asami Yukihiro;Yamamoto Takenori;Masuya Takahiro;Miyoshi Hideto
• 通讯作者: Miyoshi Hideto

出芽酵母ミトコンドリアを標的とする天然テトラミン酸誘導体 Fusaramin の作用機構研究

靶向酿酒酵母线粒体的天然特特拉姆酸衍生物 Fusaramin 的作用机制研究

• 发表时间: 2021
• 作者: 運天優歩;村井正俊;坂井克行;浅見行弘;桝谷貴洋;三芳秀人
• 通讯作者: 三芳秀人