New strategic approach for ameliorate hypoxic injury using the PHD1 specific inhibitor and definition of the molecular mechanism.

使用 PHD1 特异性抑制剂改善缺氧损伤的新策略方法及其分子机制的定义。

• 批准号: 22K19755
• 负责人: 辻田 忠志
• 金额: $ 3.99万
• 依托单位: Saga University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19755/
• 关键词: 低酸素; PHD; HIF; 低酸素応答; 低分子化合物; PHD-HIF系

体内では微小環境における小規模塞栓が常に形成されては解消され、恒常性が維持されている。塞栓形成は低酸素障害を引き起こし、継続すると慢性炎症となるため、初期の低酸素障害に対する予防や介入法の確立が求められている。低酸素状態の感知応答には、Prolyl hydroxylase domain-containing protein（PHD）群による転写因子Hypoxia inducible factor-α（HIF-α）の水酸化制御が重要な役割を果たす。常酸素下では、HIF-αはPHD群により水酸化後、ユビキチン化され、プロテアソームで分解される。酸素濃度が低下すると、PHD群によるHIF-αの水酸化度合いが低下し、HIF-αが安定化する。HIF-αの安定化は、低酸素ストレスに対する防御機構を強力に発動させることができる。酸素に暴露せずにHIFを安定化できれば、低酸素障害から組織を保護し、機能回復が加速できる。本研究では、既存のHIF活性化剤とは骨格、作用機序を異とするHIF活性化剤の開発に挑戦する。PHD群にはPHD1、2および3のアイソフォームが存在し、それぞれの立体構造は酷似するため、そのため既存の2-OG類似化合物によって、PHD1、2および3に対して特異的に阻害することは困難とされる。本研究ではPHD1、2および3の細胞内局在に焦点を当て、PHD1は核に、PHD2は細胞質に、PHD3は通常は存在せず、低酸素で誘導的に発現し、細胞全体に局在することを活用し、かつPHD1欠失マウスは、構成的な低酸素防御遺伝子を発現できることから、PHD1の阻害に焦点をしぼり研究することとした。現在までに、我々が所持するPyrzAの低分子化および核移行シグナル付加化合物の合成、PHD1組換えタンパク質の合成までを完了している。

在体内，在微环境中的小型栓子不断形成和解决，并保持体内平衡。栓塞形成会导致缺氧疾病，如果继续进行慢性炎症，则需要建立预防和干预方法来治疗早期缺氧疾病。在缺氧状态的传感反应中，含羟基羟化酶结构蛋白蛋白（PHD）组对转录因子低氧诱导因子-α（HIF-α）的羟基化调节起着重要作用。在正常的氧气下，HIF-α被PHD组羟基，然后由蛋白酶体泛素化和降解。当氧浓度降低时，PHD组的HIF-α羟基化程度降低，HIF-α稳定。 HIF-α的稳定化可以强烈激活防御低氧应激的防御机制。稳定HIF而不暴露于氧气可以保护组织免受缺氧并加速功能恢复。在这项研究中，我们将挑战HIF激活剂的开发，这些HIF激活剂的骨骼和现有HIF激活剂的作用机理不同。 PHD组包含PHD1、2和3的同工型，其三维结构非常相似，这使得很难通过现有的2-EOG模拟化合物特别抑制PHD1、2和3。在这项研究中，我们专注于PHD1、2和3的亚细胞定位，并利用了PHD1在细胞核中，PHD2在细胞质中，PHD3在缺氧中诱导并在整个细胞中诱导，并且由于PHD1缺乏的小鼠可以表达pHD的缺氧基因，因此我们决定了PHN的pHD ph，所以我们决定了PHD的pHD。迄今为止，我们已经完成了Pyrza的合成，核转运信号加合物的合成以及PHD1重组蛋白的合成。

项目成果

佐賀大学農学部生化学分野のホームページ

佐贺大学农学部生物化学系主页

低酸素ストレスから防御する新奇HIF活性化剤PyrzAの発見

发现一种新型 HIF 激活剂 PyrzA，可防止缺氧应激

• 发表时间: 2022
• 作者: 園田 健登;片山 彰人;氏家 沙綺;黒木 紗英;北川 尚穂;廣津留 倖一;川口 真一;辻田 忠志
• 通讯作者: 辻田 忠志

タンパク質恒常性の維持・老化と関連する環境転写因子Nrf1の解析

与维持蛋白质稳态和衰老相关的环境转录因子Nrf1分析

• 发表时间: 2022
• 作者: Nishiyama Akira;Kitada Kento;Suzuki Miwa;辻田 忠志
• 通讯作者: 辻田 忠志

Prolyl Hydroxylase Domain Protein Inhibitor Not Harboring a 2-Oxoglutarate Scaffold Protects against Hypoxic Stress

不带有 2-氧戊二酸支架的脯氨酰羟化酶结构域蛋白抑制剂可防止缺氧应激

• DOI: 10.1021/acsptsci.2c00002
• 发表时间: 2022
• 期刊: ACS Pharmacol. Transl. Sci.
• 影响因子: 6
• 作者: Kento Sonoda ;Sudarma Bogahawatta;Akito Katayama;Saki Ujike;Sae Kuroki;Naho Kitagawa;Kohichi Hirotsuru;Norio Suzuki;Toshio Miyata;Shin-ichi Kawaguchi;and Tadayuki Tsujita*
• 通讯作者: and Tadayuki Tsujita*

佐賀大学発ベンチャーの称号を授与

荣获佐贺大学起源风险企业称号