標的タンパク質同定を通じたパラトーシス誘導分子機構の解明

通过靶蛋白鉴定阐明诱导凋亡的分子机制

• 批准号: 21J12424
• 负责人: 横井 健汰
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 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-21J12424/
• 关键词: イリジウム錯体; プログラム細胞死; パラトーシス; カルシウムイオン; ミトコンドリア; 小胞体; 光親和性標識法

プログラム細胞死は細胞の生存、組織や器官形成に重要な役割を果たしており、その分子機構を解明することは新規抗がん剤の開発につながる。近年、新たなプログラム細胞死として、パラトーシス(Paraptosis)が注目されている。パラトーシスはミトコンドリア内のカルシウムイオン濃度上昇に由来する細胞質または細胞内小器官の液胞化が特徴として報告されているが、その分子機構は複雑で解明は十分に進んでいない。申請者らは、高い発光効率を有するシクロメタレート型イリジウム(Ir)錯体にカチオン性ペプチド鎖を導入したハイブリッド錯体(IPHs)を設計、合成し、IPHsがJurkat細胞（ヒト白血病性がん細胞）の細胞死を誘導すること、死細胞中で発光するプローブとして機能することを報告した。その細胞死はパラトーシスに分類され、小胞体とミトコンドリアの膜融合に起因する直接的なカルシウムイオン輸送、濃度上昇を誘導することを見出し、従来報告されていたパラトーシスをParaptosis I、IPHsによるパラトーシスをParaptosis IIとして報告した。本年度は、光親和性標識法によるIPHsの標的分子同定、より詳細なパラトーシス誘導経路の解明を目的に研究を行った。光照射により標的分子と共有結合を形成するジアジリン基を導入したIPHsを設計、合成、Jurkat細胞に対して光照射を行い、抽出したタンパク質をSDS-PAGEにより分析したところ、15-20 kDaにIr錯体由来の発光を有するタンパク質が検出された。次に、本タンパク質を詳細に分析するために、２次元電気泳動を行ったが、Ir錯体由来の発光は検出されなかった。この理由として、タンパク質の総量が少なかったこと、泳動ゲルの固定化に使用した酸によってIr錯体が分解したことが考えられる。今後は、上記の問題解決に努め、標的タンパク質を同定する予定である。

程序性细胞死亡在细胞存活和组织器官形成中发挥着重要作用，阐明其分子机制将促进新型抗癌药物的开发。近年来，细胞凋亡作为一种新型的程序性细胞死亡引起了人们的关注。据报道，细胞凋亡的特征是由于线粒体内钙离子浓度增加导致细胞质或细胞内细胞器空泡化，但其分子机制复杂且尚未完全阐明。申请人设计并合成了一种将阳离子肽链引入到具有高发光效率的环金属化物型铱（Ir）络合物中的杂化络合物（IPH），并且报道了该IPH被用于Jurkat细胞（人类白血病癌细胞）。它诱导细胞死亡并在死亡细胞中充当发光探针。细胞死亡被归类为Paratosis，我们发现它由于内质网和线粒体的膜融合而诱导钙离子直接转运和浓度增加。之前报道的Paratosis称为Paraptosis I，由IPH引起的Paratosis称为Paraptosis报告为II。今年，我们进行了研究，目的是利用光亲和标记识别 IPH 的靶分子，并阐明更详细的寄生虫病诱导途径。我们设计并合成了具有二氮丙啶基团的IPH，该二氮丙啶基团在受到光照射时与目标分子形成共价键。检测到。接下来，为了详细分析该蛋白质，进行了二维电泳，但没有检测到来自Ir络合物的发光。其原因被认为是蛋白质的总量小以及Ir络合物被用于固定电泳凝胶的酸分解。未来，我们计划尝试解决上述问题并鉴定出目标蛋白。

项目成果

Development of Wireless Power-Transmission-Based Photodynamic Therapy for the Induction of Cell Death in Cancer Cells by Cyclometalated Iridium(III) Complexes

开发基于无线功率传输的环金属铱（III）配合物诱导癌细胞死亡的光动力疗法

• DOI: 10.3390/molecules28031433
• 发表时间: 2023
• 影响因子: 4.6
• 作者: Kenta Yokoi; Yoshitaka Yasuda; Azusa Kanbe; Takehiro Imura; Shin Aoki
• 通讯作者: Shin Aoki

Design, Synthesis, and Anticancer Activity of Cyclometalated Iridium(III) Complex-Peptide Hybrid that Have a Cationic Cyclic Peptide

具有阳离子环肽的环金属化铱(III)复合物-肽杂化物的设计、合成和抗癌活性

• 发表时间: 2021
• 作者: Arisa Koyamada; Kenta Yokoi; Ch;rasekar Balach;ran; Masakazu; Umezawa; Koji Tsuchiya; Shin Aoki
• 通讯作者: Shin Aoki

Design and Synthesis of Cyclometalated Iridium Complex-Peptide Hybrids for the Inductionof Programmed Cell Death in Cancer Cells

用于诱导癌细胞程序性细胞死亡的环金属化铱配合物-肽杂交体的设计和合成

• 发表时间: 2022
• 作者: Kenta Yokoi

シクロメタレート型イリジウム錯体―ペプチドハイブリッドによるがん細胞のプログラム細胞死誘導と分子メカニズム解明

环金属铱复合物-肽杂化物诱导癌细胞程序性细胞死亡及其分子机制的阐明

• 发表时间: 2021
• 作者: 横井 健汰;Ch;rasekar Balach;ran;Haribabu Jebiti;小山田 有沙;梅澤 雅和;土屋 好司;青木 伸
• 通讯作者: 青木 伸

Induction of Paraptosis, a Class of Programmed Cell Death, in Cancer Cells by the Hybrid Compounds of Cyclometalated Iridium(III) Complexes and Triptycenes with Peptides

通过环金属化铱（III）络合物和三蝶烯与肽的混合化合物在癌细胞中诱导细胞凋亡（一类程序性细胞死亡）

• 发表时间: 2023
• 作者: Shin Aoki; Kenta Yokoi; Kanbe Azusa; Kohei Yamaguchi; Mayuka Nii; Masaki Kakihana; Nozomi Narushima; Ch;rasekar Balach;ran
• 通讯作者: ran