COMT基質を用いた細胞内SAM濃度の時空間制御技術の開発

利用 COMT 底物开发细胞内 SAM 浓度时空控制技术

• 批准号: 20J14609
• 负责人: 荻原 洲介
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J14609/
• 关键词: S-adenosyl-L-methionine; エピジェネティクス; ケミカルバイオロジー; 創薬; オルガネラ局所代謝; がん代謝

生細胞における SAM の濃度変化を検出する蛍光プローブを用いたスクリーニング研究により、(+)-catechinなどのcatechol構造を有する天然物が、酵素catechol-O-methyltransferase (COMT)によって代謝を受けることで細胞内のSAMが消費され、結果として細胞内SAM濃度の低下を引き起こすという新たな生理活性が見出された。SAM濃度の低下について詳細な検討をおこない、ヒストンのメチル化状態の変化とその表現型への影響についての精査をおこなってきた。COMTを発現している大腸がん細胞の１つであるHT-29細胞において、大腸がんの悪性化（アポトーシス耐性）に寄与していると考えられているhistoneの27番目のlysine残基のメチル化（H3K27me3）の低下をCOMT依存的なSAM濃度減少によって引き起こすことを確かめられた。これによって、TNF-related apoptosis　inducing ligand (TRAIL) 誘導アポトーシスに対する感受性を亢進させることを明らかにした。ここで得られた知見を利用して、時空間を制御して細胞内SAM濃度に摂動を与え、SAM濃度の変動とその表現型への影響を明らかにするケミカルバイオロジーのツール開発へと研究の展開を図り、SAMの濃度変化と表現型の変化の関係性の理解に繋がる種々の知見を得ることに成功した。

During laboratory research using a fluorescent probe to detect changes in the concentration of SAM in living cells, new physiological activities were found due to the presence of natural substances with the (+)-catenin ® catechol structure and metabolism by the enzyme catechol-O-methyltransferase (COMT), which leads to the consumption of SAM in the cell, resulting in a decrease in the concentration of SAM in the cell. Detailed investigation of SAM concentration decrease, change of SAM concentration, phenotype and influence of SAM concentration COMT development in large intestine cells 1 to 2 HT-29 cells 1 to 2 large intestine cells 1 to 2 HT-29 cells 1 to 2 large intestine cells 1 to 2 HT-29 cells 1 HT-29 cells 1 to 2 HT-29 cells 1 HT-29 cells 1 to 2 HT-29 cells 1 HT- TNF-related apoptosis inducing ligand (TRAIL) The study of the relationship between SAM concentration and phenotype was successful.

项目成果

茶カテキンが遺伝子発現に関わるタンパク質機能を制御する新たな仕組みを解明

阐明茶儿茶素控制与基因表达相关的蛋白质功能的新机制

有機小分子蛍光プローブを用いた高感度S-adenosylmethionine (SAM) 検出系の開発と Pathway-Oriented Screening への応用

使用有机小分子荧光探针开发高灵敏度S-腺苷甲硫氨酸（SAM）检测系统及其在通路导向筛选中的应用

• 发表时间: 2021
• 作者: Magota Kana;Sakaguchi Shota;Lee Jung-Sim;Yamamoto Masaya;Takahashi Daiki;Nagano Atsushi J.;Setoguchi Hiroaki;荻原洲介
• 通讯作者: 荻原洲介

【論文掲載】茶カテキンが遺伝子発現に関わるタンパク質機能を制御する新たな仕組みを解明

[发表论文]阐明茶儿茶素控制与基因表达相关的蛋白质功能的新机制