転写制御因子を標的とした核酸型分解誘導剤の開発

针对转录调节因子的核酸型降解诱导剂的开发

基本信息

批准号：
22KJ2565
负责人：
永沼美弥子
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Yokohama City University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

ユビキチンプロテアソームシステムを利用したタンパク質分解誘導剤（PROTAC : Proteolysis-Targeting Chimeras）は、がん等の治療が困難な疾病に対する革新的な創薬モダリティのひとつとして期待されている。一方で、最適なリガンドが存在しない転写因子などの一部のタンパク質に対しては既存のPROTACの適応が困難である。転写因子には、DNA結合領域が存在し、ヒト転写因子のうち約96%のDNA結合領域の配列が明らかとなっている。そこで本研究では、DNA結合領域に着目し、この領域に結合可能なデコイ核酸を標的タンパク質のリガンドに用いた核酸型PROTACによって、転写因子を分解誘導できると考えた。標的転写因子のモデルとして、核内受容体の一つであるエストロゲン受容体α（ERα）を選択し、ERαの分解を可能にするデコイ核酸型PROTACを創製することを目的とした。2022年度は、前年度に引き続きERαを標的としたデコイ核酸型PROTACの開発を行った。本研究で見出したLCL-ER(dec)は、ERαの分解を可能にし、転写因子分解誘導剤としての有用性が期待できる一方で、デコイ核酸型PROTACには、①生体内での安定性の乏しさ②低い細胞膜透過性の2点について課題がある。そこで、安定性の向上を目指し、デコイ核酸の修飾を検討した。具体的には、DNA配列の末端をループで閉じたヘアピン構造修飾や、ホスホロチオエート化（PS化）を行うことによる分子の安定化を行った。修飾を行ったデコイ核酸型PROTACについて各種活性評価を行った結果、分子の安定性を高める修飾として、ヘアピン構造が有用であるという知見が得られた。以上より、2022年度は、研究計画通りデコイ核酸に対しての修飾を施した分子設計・合成を行い、物性と各種活性に与える影響を解析した。

利用泛素蛋白酶体系统的蛋白水解靶向嵌合体（Protac）有望成为难以治疗的疾病的创新药物发现方式之一，例如癌症。另一方面，很难将现有的protac适应某些蛋白质，例如没有最佳配体的转录因子。转录因子含有DNA结合区域，大约96％人类转录因子的序列显而易见。因此，在这项研究中，我们专注于DNA结合区域，并认为转录因子可以被核酸型Protac降解，核酸型Protac使用能够与该区域结合的诱饵核酸作为靶蛋白的配体。目的是选择雌激素受体α（ERα），其中一种核受体，作为目标转录因子的模型，并创建诱导的核酸类型Protac，允许ERα降解。在2022财年，我们继续开发诱导的核酸型Protac，该型针对ERα，如上一年。尽管这项研究中发现的LCL-ER（DEC）允许ERα降解，并有望作为转录因子降解的诱导剂有用，而Protac诱饵核酸类型有两个挑战：1）体内稳定性较差，而2）低细胞膜的渗透性。因此，我们研究了诱饵核酸的修饰，以提高稳定性。具体而言，通过修改发夹结构，在该结构中稳定分子，其中发夹的末端用环和磷脂酸盐闭合（psization）。修饰的诱饵核酸类型的各种活性评估给出了这样的发现，即发夹结构可作为增强分子稳定性的修饰。基于上述内容，在2022财年，我们根据研究计划进行了分子设计和合成，并对诱饵核酸进行了修改，并分析了对物理特性和各种活动的影响。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

標的リガンドにオリゴヌクレオチドを応用したPROTACの創製

使用寡核苷酸作为靶配体创建 PROTAC

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
備瀬政晃;門岡千尋;田中大;岡拓二;永沼美弥子，大岡伸通，辻厳一郎，松野研司，内藤幹彦，井上貴雄，出水庸介
通讯作者：
永沼美弥子，大岡伸通，辻厳一郎，松野研司，内藤幹彦，井上貴雄，出水庸介

生体内安定性の向上を志向したデコイ核酸型PROTACの創製

创建诱饵核酸型PROTAC，旨在提高体内稳定性

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
永沼美弥子，大岡伸通，辻厳一郎，内藤幹彦，井上貴雄，出水庸介
通讯作者：
永沼美弥子，大岡伸通，辻厳一郎，内藤幹彦，井上貴雄，出水庸介

デコイ核酸をリガンドとしたエストロゲン受容体分解誘導剤の創製

使用诱饵核酸作为配体创建雌激素受体降解诱导剂

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Miyako Naganuma;Nobumichi Ohoka;Genichiro Tsuji;Kenji Matsuno;Mikihiko Naito;Takao Inoue;Yosuke Demizu;永沼美弥子，大岡伸通，辻村はるな，松野研司，内藤幹彦，井上貴雄，辻厳一郎，出水庸介;永沼美弥子，大岡伸通，松野研司，内藤幹彦，井上貴雄，辻厳一郎，出水庸介
通讯作者：
永沼美弥子，大岡伸通，松野研司，内藤幹彦，井上貴雄，辻厳一郎，出水庸介

デコイ核酸をリガンドとしたエストロゲン受容体分解誘導分子の開発

使用诱饵核酸作为配体开发雌激素受体降解诱导分子

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Miyako Naganuma;Nobumichi Ohoka;Genichiro Tsuji;Kenji Matsuno;Mikihiko Naito;Takao Inoue;Yosuke Demizu;永沼美弥子，大岡伸通，辻村はるな，松野研司，内藤幹彦，井上貴雄，辻厳一郎，出水庸介
通讯作者：
永沼美弥子，大岡伸通，辻村はるな，松野研司，内藤幹彦，井上貴雄，辻厳一郎，出水庸介

Recent Advances in PROTAC Technology Toward New Therapeutic Modalities