Development of disease-specific protein-targeting technology

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遺伝子解析技術の簡易・高速化により、様々な疾患特異的な遺伝子変異が明らかになる中、その変異遺伝子によって作られる変異タンパク質を標的とする治療薬開発が課題となっている。通常、私たちの体には、タンパク質を一定量に保ったり、品質を管理したりするシステムとしてユビキチン・プロテアソームによるタンパク質分解システムがある。このシステムの一つを、任意に標的としたい変異タンパク質に指向性を持つようにする基質指向性変換モジュレーターを開発できれば、変異タンパク質の蓄積や異常活性化・不活性化を防ぐことができる。本研究では、膵がん、肺がんや大腸がんで高頻度に認められるK-Ras G12変異体３種(K-RasG12D/V/C)を対象事例として、K-RasG12D/V/Cを特異的に分解するCUL3型ユビキチンE3リガーゼ(CUL3 UbE3)システムを基盤とした基質指向性変換モジュレーターをDNAアプタマーで開発しこれを応用することで上記がん細胞の増殖を阻止する。これにより、疾患特異的変異タンパク質を任意に標的・分解する共通技術プラットホームを提案・創出し、その有用性と汎用性を示し、実用化を目指す。初年度の結果を踏まえ、WT担持磁気ビーズを用いたネガティブセレクション（カウンターセレクション）を採用した改良版SELEXの16ラウンド終了後に数種類の配列に濃縮できた。そこで、得られた各配列を有するDNAを化学合成し、磁気ビーズ、G12D、WT、ビオチン化タンパク質コントロールに対する結合活性を調べた。その結果、G12D変異体に特異的ではないもののK-Rasに特異的に結合するDNAアプタマー「C&A2」を同定した。