アミロイドβの特異的分解を目的とした擬似ユビキチン/プロテアソームシステムの開発

开发用于特异性降解β淀粉样蛋白的伪泛素/蛋白酶体系统

• 批准号: 20J22890
• 负责人: 田淵 雄大
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: The University of Electro-Communications
• 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 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J22890/
• 关键词: Aptamer; Covalent drug; Warhead; 加水分解触媒; Fosylate; covalent binder; アミロイドβ; ユビキチン/プロテアソームシステム

本研究は生体内において凝集したアミロイドβ (Aβ)を特異的に分解する擬似ユビキチン/プロテアソーム系 (擬似UPS)の開発を目的とする。このために、Aβに共有結合を形成するaptamerとアミド結合切断活性を有するaptamerの相補鎖を作製する。これによりaptamerがユビキチンのようにAβを標識し、相補鎖がaptamerを認識しプロテアソームのようにAβを特異的に分解すると考えた。2021年度は、前年度取得したthrombinに対して特異的に共有結合を形成する共有結合性thrombin binding aptamer (TBA; Y. Tabuchi et al., Chem. Commun., 57, 2483 (2021), cover article)を擬似ユビキチン、蛋白質切断コアを修飾したその相補鎖を擬似プロテアソームとしてモデル擬似UPSを構築し、標的蛋白質を特異的に切断することが可能か概念実証を行った。具体的には、共有結合性TBAの相補鎖配列中の特定残基にアミド結合を切断するcyclen (Suh et al., Asian J. Org. Chem., 3, 18 (2014)) をリンカーを介して修飾し、cyclenに銅イオンを配位させることで擬似プロテアソームを作製した。次に、共有結合性TBAにより標識を行ったthrombinに対して、作製したcyclen修飾相補鎖を加え、生理的活性条件下におけるthrombinの分解を試みた。この時、ゲル電気泳動および蛋白質染色を行いthrombin-擬似UPS複合体バンドの強度減少率を確認することで、擬似UPSの分解活性評価を行った。しかし、目的バンドの強度が減少しなかったことから、今回作製した擬似UPSはthrombinに対する分解活性を持たないことが明らかとなった。これは、リンカーを介したことにより生じるcyclenの構造的揺らぎに対して、銅配位cyclenの切断活性が不十分であったことが要因として考えられる。従って現時点では、既存の銅配位cyclenを用いた擬似UPSの構築は断念し、代わりにcyclenの構造最適化および異なる蛋白質切断コアの探索に注力している。

This study は born in vivo に お い て agglutination し た ア ミ ロ イ ド beta (A beta) を specific に decomposition す る quasi ユ ビ キ チ ン / プ ロ テ ア ソ ー ム system (quasi UPS) の open 発 を purpose と す る. こ の た め に, A beta に mutual combination を form す る aptamer と ア ミ ド combination to cut off the active を have す る aptamer の fill phase lock を cropping す る. こ れ に よ り aptamer が ユ ビ キ チ ン の よ う に A beta を logo し, phase lock が aptamer を know し プ ロ テ ア ソ ー ム の よ う に A beta を specific に decomposition す る と exam え た. In 2021, た and in the previous year, た たthrombinに formed する co-binding thrombin binding aptamer (TBA) with て specific に co-binding を. Y. Tabuchi et al., Chem. Commun., 57, 2483 (2021), Cover article) を quasi ユ ビ キ チ ン, protein cut コ ア を modified し た そ の fill phase lock を quasi プ ロ テ ア ソ ー ム と し て モ デ ル quasi UPS を build し, specific target protein を に cut す る こ と が may か concept be を line っ た. Specific に に, <s:1> specific residues in the common binding TBA <s:1> complementary locking configuration にア にア ド binding を cutting するcyclen (Suh et al., Asian J. Org. Chem., 3) 18 (2014)) を リ ン カ ー を interface し て modified し, cyclen に copper イ オ ン を ligand さ せ る こ と で quasi プ ロ テ ア ソ ー ム を cropping し た. に, a total of associative associates に よ り line identification を っ た thrombin に し seaborne て, cropping し た cyclen modified fill phase lock を え, physiological active conditions に お け る thrombin の decomposition を try み た. こ の, ゲ ル electric 気 swimming お よ び protein staining line を い thrombin quasi - UPS complex バ ン ド の strength decrement を confirm す る こ と で, quasi UPS の decomposition activity evaluation 価 を line っ た. し か し, purpose バ ン ド が の strength reduce し な か っ た こ と か ら, this time し た quasi UPS は thrombin に す seaborne る decomposition activity を hold た な い こ と が Ming ら か と な っ た. こ れ は, リ ン カ ー を interface し た こ と に よ り raw じ る cyclen の constructed 揺 ら ぎ に し seaborne て, copper coordination cyclen の cut very で が activity あ っ た こ と が by と し て exam え ら れ る. 従 っ て now point で は, existing の copper coordination cyclen を with い た quasi の build UPS は desist し, generation わ り に cyclen の structure optimization お よ び different な る protein cut コ ア の explore に note force し て い る.

项目成果

薬効の中和が可能なアプタマー型コバレントドラッグの開発

开发可中和药效的适体型共价药物

• 发表时间: 2021
• 作者: 山本美月;安東丈洋;高守幸男;堀内大輔;横山匠;川上隆史;田淵 雄大
• 通讯作者: 田淵 雄大

Covalent-binding aptamer: a new covalent drug modality for control of irreversible inhibition activity

共价结合适体：一种用于控制不可逆抑制活性的新共价药物模式

• 发表时间: 2021
• 作者: 田中宏樹;羽毛田洋平;前田大光;胡安美;田淵 雄大
• 通讯作者: 田淵 雄大

中和可能コバレントドラッグ

可中和共价药物

• 发表时间: 2021

中分子を用いたバイオロジクス型コバレントドラッグの開発

利用中分子开发生物共价药物

• 发表时间: 2021
• 作者: Santhana Vedi;Takehiro Ando;Takumi Yokoyama;Yukio Takamori;Daisuke Fuji;Mizuki Yamamoto;and Takashi Kawakami;田淵 雄大
• 通讯作者: 田淵 雄大

中分子バイオロジクス型共有結合性薬剤

中分子生物制剂型共价药物

• 发表时间: 2021
• 作者: 佐藤元重;松本信圭;池谷裕二;田淵 雄大
• 通讯作者: 田淵 雄大