RNA修飾を介した薬物動態制御機構の解明と創薬への応用研究

通过RNA修饰阐明药代动力学控制机制以及药物发现的应用研究

• 批准号: 21H02624
• 负责人: 中島 美紀
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: Kanazawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02624/
• 关键词: RNA修飾; RNAメチル化; 転写後調節; 薬物代謝酵素; シトクロムP450; グルクロン酸転移酵素; アルドケト還元酵素; 核内受容体; 加水分解酵素; RNA編集; 転写後修飾

薬物代謝酵素は医薬品有効成分の血中濃度を規定し、薬効や副作用発症を左右する重要な因子であり、その発現変動要因を解明する研究は、医薬品開発の効率化および医薬品適正使用の観点から社会的意義が大きい。薬物代謝酵素の発現には大きな個人差があり、遺伝子多型や核内受容体等による転写調節機構が解明されてきた。しかし、mRNAとタンパク質発現量に相関が認められないケースも多く、転写後調節機構の寄与が示唆されている。本研究では、RNA編集とRNAメチル化 （RNA修飾）による、薬物代謝酵素の転写後調節のメカニズムと意義を明らかにすることを目的としている。本年度は以下の3つの研究成果を得た。1. セロトニンなどの医薬品のグルクロン酸抱合を触媒するUGT1A6の肝臓中の発現量が、A-to-I RNA編集酵素ADARのノックダウン (KD)により有意に減少すること、それは転写レベルで制御されていることをルシフェラーゼアッセイによる明らかにした。さらに、UGT1A6の転写を制御しているHNF1aの発現量もADAR1のKDにより有意に減少し、それがUGT1A6発現低下の原因となっていることを明らかにした。2. ロキソプロフェンやドキソルビシンなどの医薬品の還元反応を触媒するアルドケト還元酵素AKR1C3の肝臓中の発現量が、ADARのKDにより有意に増加すること、また興味深いことにADARのKDによりドキソルビシンの殺細胞効果が低下することを明らかにした。ルシフェラーゼアッセイにより、ADARによるAKR1C3の発現制御は転写レベルで起こっていることが示唆され、関与する転写因子について検討を行なった。3. 主な薬物代謝酵素CYP3A4の発現量がRNAメチル化酵素METTL3/14のKDにより有意に増加すること、3'-UTRにおけるメチル化部位を介していることをルシフェラーゼアッセイにより明らかにした。

Metabolizing enzymes are important factors in regulating the blood concentration of active ingredients of medicinal products, influencing the development of side effects, and understanding the essential factors of their development. The efficiency of medicinal product development and the point of proper use of medicinal products have great social significance. The development of metabolic enzymes is characterized by large individual differences, genetic polymorphisms, and nuclear receptors. The expression of mRNA and protein is related to the expression of protein and protein, and the expression of protein and protein is related to the expression of protein. The purpose of this study is to clarify the significance of RNA editing and RNA modification, and the post-writing regulation of drug-metabolizing enzymes This year, the following 3 research results were obtained. 1. The amount of UGT 1A6 produced in the liver by the enzyme ADAR (KD), an A-to-I RNA editing enzyme, is intentionally reduced in the presence of UGT 1A6 as a catalyst for the synthesis of UGT 1A6. In addition, the occurrence of ADAR1 in HNF1a was intentionally reduced due to the control of UGT 1A6, and the reasons for the low occurrence of UGT 1A6 were explained. 2. The amount of enzyme AKR1C3 produced in the liver and the KD of ADAR were increased intentionally, and the KD of ADAR was decreased. AKR1C3's occurrence control strategy is discussed in the context of ADAR and the development of the system. 3. The production of CYP3A4, a major drug-metabolizing enzyme, was intentionally increased by the KD of METTL3/14, a 3'-UTR enzyme.

项目成果

RNA編集酵素ADAR1によるシトクロムc発現制御メカニズムの解明

阐明RNA编辑酶ADAR1对细胞色素c表达的调节机制

• 发表时间: 2022
• 作者: 磯野元輝;中野正隆;深見達基;中島美紀
• 通讯作者: 中島美紀

Adenosine deaminases acting on RNA modulate the expression of the human pregnane X receptor

作用于RNA的腺苷脱氨酶调节人孕烷X受体的表达

• DOI: 10.1016/j.dmpk.2020.11.002
• 发表时间: 2021
• 期刊: Drug Metabolism and Pharmacokinetics
• 影响因子: 2.1
• 作者: Takemoto Seiya;Nakano Masataka;Nozaki Kaori;Fukami Tatsuki;Nakajima Miki
• 通讯作者: Nakajima Miki

m6A修飾によるCYP2B6の発現制御機構の解明

m6A修饰阐明CYP2B6表达调控机制

• 发表时间: 2022
• 作者: 磯野元輝;中野正隆;深見達基;中島美紀
• 通讯作者: 中島美紀

m6A modification impacts hepatic drug and lipid metabolism properties by regulating carboxylesterase 2

• DOI: 10.1016/j.bcp.2021.114766
• 发表时间: 2021-09-22
• 期刊: BIOCHEMICAL PHARMACOLOGY
• 影响因子: 5.8
• 作者: Takemoto, Seiya;Nakano, Masataka;Nakajima, Miki
• 通讯作者: Nakajima, Miki

Effects of m6A modification on hepatic drug and lipid metabolism properties by regulation of carboxylesterase 2.

m6A 修饰通过调节羧酸酯酶 2 对肝脏药物和脂质代谢特性的影响。

• 发表时间: 2021
• 作者: Seiya Takemoto;Masataka Nakano;Tatsuki Fukami;and Miki Nakajima.
• 通讯作者: and Miki Nakajima.