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。

该药物通过作用于特定靶标分子而有效，但是除了药物的靶标分子以外的相互作用（脱靶效应）可能会引起意外的副作用。另一方面，副作用和新的药物效应在正面和背面都存在，如果从脱靶分子中发现新的药物效应，则可能导致现有药物的药物作用。这项研究全面地组合了激酶抑制剂之间的相互作用，使用新的Ca2+/钙调蛋白（CAM）依赖性蛋白质磷酸化酶激活激酶（CAMKK）抑制剂TIM-063。和该抑制剂的新药物作用。 TIM-063结合头孢烷首先制作了TIM-063，以识别和鉴定从蛋白质混合溶液（例如细胞提取物）中识别TIM-063的相互作用分子。已经证实，即使在含有受污染蛋白的条件下，产生的TIM-063结合头膜也可以选择性结合靶分子，并由自由TIM-063定义。因此，由于尝试使用TIM-063结合头甲糖，AP2相关的突出物作为新的互助分子组，试图识别各种小鼠组织中包含的TIM-063相互作用分子确定了（AAK1）。在试管中，TIM-063对AAK1显示酶活性抑制作用，该酶从动物细胞中表达并纯化，因此确认了酶的抑制剂相互作用与活性抑制作用之间的匹配。将来，我们计划进一步改善抑制性相互作用的分子相互作用定律，检查TIM-063在细胞内的AAK1抑制作用，并探索以Tim-063作为铅化合物的新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