合成致死性を介したPRMT5に依存したHSP90を標的とした阻害剤の開発

通过合成致死作用开发针对 PRMT5 依赖性 HSP90 的抑制剂

• 批准号: 21K07128
• 负责人: 市川 朝永
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Saitama Medical University (2022)University of Miyazaki (2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K07128/
• 关键词: PRMT5; HSP90; がん; NDRG2; synthetic lethality

新規がん抑制遺伝子NDRG2発現低下は結合タンパク質群の高リン酸化を引き起こして細胞内情報伝達系の恒常的な活性化および異常を惹起し、がん発症進展に関わっていた。さらに、NDRG2発現低下に伴う高リン酸化PRMT5アルギニンメチル基転移酵素に依存したHSP90Aアルギニンメチル化修飾を見出した。HSP90Aアルギニンメチル化によるシャペロン活性亢進がクライアントタンパク質を安定化させ細胞増殖維持と繋がっていた。PRMT5発現抑制するとシャペロン活性低下による細胞死を誘導した。NDRG2発現正常細胞ではこの現象が出現しないことから、NDRG2発現低下がん細胞のみで特異的に細胞死させる合成致死性(Synthetic lethality)を発見した。そこで本研究は合成致死性を介したNDRG2欠損がん特異的なPRMT5酵素活性に依存したHSP90を標的とした新規阻害剤の創出を目的とする。新規PRMT5阻害剤開発のために、細胞生存率測定(第一スクリーニング)とクライアントタンパク質分解スクリーニングを行うため高感度タンパク質定量が可能なLuciferase発光システム(第二スクリーニング)を確立した。200候補化合物のスクリーニングを行い、第一段階の評価基準に一致した化合物を数種類を発見した。第二段階のPRMT5/HSP90活性評価としてクライアントタンパク質AKT1安定化を検討している。NDRG2欠損がん特異的なPRMT5機能解析の過程でPRMT5と複合体を形成し、酵素活性を増強するMEP50を同定した。MEP50はPRMT5と共に細胞質に局在し、HSP90と複合体を形成していた。NDRG2欠損がんでPRMT5/MEP50複合体が細胞質に偏在し、腫瘍形成に関与していることが示唆された。

新型抑癌基因NDRG2的表达减少会导致一组结合蛋白过度磷酸化，导致细胞内信号转导系统持续激活和异常，并参与癌症发展的进程。此外，我们发现 HSP90A 精氨酸甲基化修饰依赖于高度磷酸化的 PRMT5 精氨酸甲基转移酶，与 NDRG2 表达减少相关。 HSP90A 精氨酸甲基化导致伴侣活性增强，可稳定客户蛋白，并与细胞增殖的维持相关。 PRMT5 表达的抑制会因伴侣活性降低而诱导细胞死亡。由于这种现象不会发生在表达 NDRG2 的正常细胞中，因此我们发现了仅特异性杀死 NDRG2 表达减少的癌细胞的合成致死作用。因此，本研究旨在创建一种针对 HSP90 的新型抑制剂，该抑制剂依赖于针对 NDRG2 缺陷癌症的 PRMT5 酶活性，通过合成致死作用。为了开发新的 PRMT5 抑制剂，我们建立了荧光素酶发光系统，该系统能够对细胞活力测量（第一次筛选）和客户蛋白水解筛选（第二次筛选）进行高灵敏度的蛋白质定量。他们筛选了200个候选化合物，发现了几个符合第一阶段评估标准的化合物。作为评估 PRMT5/HSP90 活性的第二步，我们正在考虑稳定客户蛋白 AKT1。在对 NDRG2 缺陷型癌症特异的 PRMT5 进行功能分析期间，我们鉴定了 MEP50，它与 PRMT5 形成复合物并增强其酶活性。 MEP50 与 PRMT5 一起定位于细胞质中，并与 HSP90 形成复合物。在 NDRG2 缺陷的癌症中，PRMT5/MEP50 复合物位于细胞质中，表明它参与肿瘤发生。

项目成果

Development of the treatment for adult T cell leukemia/lymphoma (ATL) by highly polymerized proanthocyanidins from blueberry leaves.

利用蓝莓叶中的高聚合原花青素开发治疗成人 T 细胞白血病/淋巴瘤 (ATL) 的方法。

• 发表时间: 2021
• 作者: 河原康一;古川龍彦;Tomonaga Ichikawa
• 通讯作者: Tomonaga Ichikawa

Role of Mel1/Prdm16 in bone differentiation and morphology

• DOI: 10.1016/j.yexcr.2021.112969
• 发表时间: 2022-01-15
• 期刊: EXPERIMENTAL CELL RESEARCH
• 影响因子: 3.7
• 作者: Kaneda-Nakashima, Kazuko;Igawa, Kaori;Morishita, Kazuhiro
• 通讯作者: Morishita, Kazuhiro

Antitumor effects of chloroquine/hydroxychloroquine mediated by inhibition of the NF-κB signaling pathway through abrogation of autophagic p47 degradation in adult T-cell leukemia/lymphoma cells.

• DOI: 10.1371/journal.pone.0256320
• 发表时间: 2021
• 期刊: PloS one
• 影响因子: 3.7
• 作者: Fauzi YR;Nakahata S;Chilmi S;Ichikawa T;Nueangphuet P;Yamaguchi R;Nakamura T;Shimoda K;Morishita K
• 通讯作者: Morishita K

Inhibition of adult T-cell leukemia cell proliferation by polymerized proanthocyanidin from blueberry leaves through JAK proteolysis.

• DOI: 10.1111/cas.15277
• 发表时间: 2022-04
• 期刊: Cancer science
• 影响因子: 5.7
• 作者: Ichikawa T;Sugamoto K;Matsuura Y;Kunitake H;Shimoda K;Morishita K
• 通讯作者: Morishita K

Analysis of the constitutive activation of Jak/STAT signaling pathway through the loss of tumor suppressor gene NDRG2.

抑癌基因NDRG2缺失对Jak/STAT信号通路组成型激活的分析。

• 发表时间: 2022
• 作者: 古川龍彦;河原康一;南謙太朗;Tomonaga Ichikawa
• 通讯作者: Tomonaga Ichikawa