新規アロステリック薬発見を目指したガン糖代謝関連タンパク質の動的分子構造解析

癌症葡萄糖代谢相关蛋白质的动态分子结构分析旨在发现新的变构药物

基本信息

批准号：
22K06106
负责人：
櫻井一正
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kindai University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06106/
关键词：
アロステリータンパク質ガン創薬分子運動性 NMR

项目摘要

本計画の最終的な目標は新たなガン治療薬の創出であり、その阻害標的としてEctonucleoside Triphosphate Diphosphohydrolase 5 （ENTPD5）に着目した。ENTPD5は小胞体内への糖の取込みとその糖鎖による成長因子受容体の品質管理に関わるタンパク質である。ガンではENTPD5の発現が亢進しているため、その阻害によって受容体産生、ひいてはガンを抑制できると考えた。ENTPD5は正常細胞でも働いているため、ガンによる亢進分だけ細胞増殖活性を弱める必要がある。そこで、活性部位以外に結合し標的の活性を変化させるアロステリック分子の合理的発見を目指す。酵素は開構造と閉構造といった複数構造間の動的平衡にあり、活性はその平衡に依存する。その動的平衡に関わる残基を同定し、それらに結合することで動的平衡を変化させ、酵素活性を操作する物質を創出することを目指す。開始当初、期間前半（2022～2023年度）では(i)条件変化によりENTPD5がとる各状態の存在比を変化させ、各残基の運動性と構造変化をNMRで検出する、(ii) 報告されているガン関連スプライシングバリアントによる活性変化を調べる、という実験を行い、有意な変化を示した残基を連動変化残基群と同定し、アロステリック機構のメカニズムの考察を目指した。2022年度は、酵母発現系による標的タンパク質ENTPD5の試料調製法の確立と、得られた試料の活性測定法の確立まで達成した。特にENTPD5は糖タンパク質だが、確立した酵母発現系と精製方法によって特定の糖鎖修飾体のみを得られるようになった。現在は活性の条件依存性、NMR測定用の同位体標識体調製法、計算に基づいた分子運動の予測と連動変化残基群、阻害分子探索法の検討を進めている。

该计划的最终目的是创建新的癌症治疗方法，我们专注于三磷酸二磷酸二磷酸二磷酸化酶5（ENTPD5）作为其抑制靶标。 ENTPD5是一种蛋白质，参与糖摄取内质网和通过其糖链对生长因子受体的质量控制。由于癌症中ENTPD5的表达增加，我们认为抑制它可以抑制受体产生，进而抑制癌症。由于ENTPD5在正常细胞中也起作用，因此有必要通过癌症引起的增加量来削弱细胞增殖活性。因此，我们旨在合理发现与活性位点以外的其他结合并改变目标活性的变构分子。该酶处于多个结构（例如开放结构和封闭结构）之间的动态平衡，其活性取决于平衡。目的是识别与动态平衡有关的残基，并将它们与它们结合以改变动态平衡并产生操纵酶活性的物质。在活动开始时，在该期间的上半年（2022-2023），我们进行了一个实验，在该实验中，（i）由于条件的变化而改变了ENTPD5所采用的每个状态的丰度比，并且每种残留物的运动和结构变化被NMR检测到了NMR的运动性和结构性变化。显示出显着变化的残基被确定为一组连接的变化的残基，旨在考虑变构机制的机制。在2022财年，我们已经实现了使用酵母表达系统为靶蛋白ENTPD5建立样品制备方法，并建立了一种测量所获得样品活性的方法。特别是，ENTPD5是一种糖蛋白，但是只能通过已建立的酵母表达系统和纯化方法获得特定的聚糖修饰。目前，我们正在考虑活性的依赖性，用于准备NMR测量的同位素标记的物体的方法，基于计算的分子运动链接的一组变化的残基以及寻找抑制分子的方法。