機能プロテオミクスを用いた薬剤リポジショニング法の開発

利用功能蛋白质组学开发药物重新定位方法

基本信息

批准号：
21J10565
负责人：
大塚里美
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-28 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J10565/
关键词：
阻害剤プロテインキナーゼ CaMKK プロテオミクス解析

项目摘要

薬剤は特定の標的分子に作用することで薬効を発揮するが、薬剤の標的分子以外への相互作用(off-target効果)は予期しない副作用を引き起こす原因となる。一方、副作用と新たな薬効の発見は表裏の関係にあり、off-target分子から新たな薬効を見出すことができれば、既存薬の薬効再評価に繋がる可能性もある。本研究は、我々が独自に開発した新規Ca2+/Calmodulin(CaM)依存性タンパク質リン酸化酵素活性化キナーゼ(CaMKK)阻害剤 TIM-063をモデル化合物として、キナーゼ阻害剤の相互作用分子を網羅的に同定する手法を確立し、本阻害剤の潜在的off-target分子と新たな薬効を推定することを目的とする。細胞抽出液のようなタンパク質混合溶液からTIM-063の相互作用分子を単離、同定するため、まずTIM-063を化学架橋させたTIM-063結合セファロースを作製した。作製したTIM-063結合セファロースは夾雑タンパク質を含む条件下においても、標的分子であるCaMKKが選択的に結合し、遊離のTIM-063によって競合的に溶出されることが確認できた。そこで、TIM-063結合セファロースを用いて、様々なマウス組織(大脳, 小脳, 筋肉など)に含まれるTIM-063相互作用分子の同定を試みた結果、新規相互作用分子候補として、AP2関連プロテインキナーゼ(AAK1)を含む複数のキナーゼ群が同定された。試験管内において、動物細胞より発現・精製したAAK1に対しTIM-063は酵素活性抑制効果を示したことから、酵素の阻害剤相互作用と活性阻害との一致が確認できた。今後は阻害剤相互作用分子探索法のさらなる改良、および細胞内におけるTIM-063のAAK1阻害効果の検討とTIM-063をリード化合物とした新規AAK1阻害剤の探索を行っていく予定である。

药物通过对特定靶标分子作用而发挥其药物作用，但是药物的脱靶作用会引起意外的副作用。另一方面，发现新的药物效应是在双面关系中，如果可以从脱靶分子中发现新的药物效应，则可能导致对现有药物药物的药用效应的重新评估。这项研究旨在建立一种使用新型的Ca2+/钙调蛋白（CAM）依赖性蛋白磷酸酶激活激活激活激活激活激活激活的激活激活激活的蛋白抑制剂TIM-063的方法，以全面鉴定激酶抑制剂的相互作用分子TIM-063，我们作为模型的化合物而开发了这种药物效果，并具有新的药物效果。为了分离和鉴定TIM-063的相互作用分子从混合蛋白溶液（例如细胞提取物）中，首先通过TIM-063的化学交联制备TIM-063结合的Sepharose。已经证实，制备的TIM-063结合Sepharose甚至在含有污染蛋白质的条件下，也可以选择性地与目标分子CAMKK结合，并通过自由TIM-063进行竞争性洗脱。因此，我们尝试使用TIM-063结合的Sepharose和包括AP2相关的蛋白激酶（AAK1）（AAK1）（包括AP2相关的蛋白酶激酶（AAK1））确定为新小鼠组织（脑，小脑，肌肉等）中包含的TIM-063相互作用分子（脑，小脑，肌肉等）。在试管中，TIM-063表现出抑制从动物细胞表达和纯化的AAK1的酶活性的作用，因此可以证实酶抑制剂的相互作用和活性抑制是一致的。将来，我们计划进一步改善寻找抑制剂相互作用分子的方法，研究TIM-063在细胞中的AAK1抑制作用，并使用Tim-063作为铅化合物寻找新型的AAK1抑制剂。

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Conformation-Dependent Reversible Interaction of Ca2+/Calmodulin-Dependent Protein Kinase Kinase with an Inhibitor, TIM-063

Ca2/钙调蛋白依赖性蛋白激酶激酶与抑制剂 TIM-063 的构象依赖性可逆相互作用

DOI：
10.1021/acs.biochem.1c00796
发表时间：
2022
期刊：
Biochemistry
影响因子：
2.9
作者：
Araya Kibrom Desta;Shuji Ohira;Ismail Arai;Kazutoshi Fujikawa;Satomi Ohtsuka;Taisei Okumura;Yuna Τabuchi;Tomoyuki Miyagawa;Naoki Kanayama;Masaki Magari;Naoya Hatano;Hiroyuki Sakagami;Futoshi Suizu;Teruhiko Ishikawa;Hiroshi Tokumitsu
通讯作者：
Satomi Ohtsuka;Taisei Okumura;Yuna Τabuchi;Tomoyuki Miyagawa;Naoki Kanayama;Masaki Magari;Naoya Hatano;Hiroyuki Sakagami;Futoshi Suizu;Teruhiko Ishikawa;Hiroshi Tokumitsu

CaMKK阻害剤(TIM-063)を用いた阻害剤プロテオミクス解析

使用 CaMKK 抑制剂 (TIM-063) 进行抑制剂蛋白质组分析