タンパク質共変動ネットワークが拓くがん治療の新戦略~薬剤作用の多面性を捉え、併用療法の標的を体系的に探索~

ad

2025-03-31 東京科学大学

東京科学大学 総合研究院 細胞制御工学研究センターの加納ふみ教授らの研究グループは、新規化合物AX-53802が鉄依存性細胞死(フェロトーシス)を誘導する作用メカニズムを解明し、がん細胞死を促進する併用療法の可能性を提案しました。この研究では、PLOM-CON解析法(Protein Localization and Modification-based Covariation Network)を用いて、薬剤によるタンパク質の「量・質・局在」の変化を共変動ネットワークとして可視化しました。その結果、AX-53802がGPX4を直接標的とし、細胞膜への移行や凝集体形成を引き起こすことが明らかになりました。さらに、GPX4阻害とFAK経路の阻害剤を組み合わせることで、がん細胞死が促進されることが示され、併用療法の新たな可能性が示唆されました。この成果は、薬剤の多面的な作用を捉えることで、創薬の加速や副作用軽減に貢献することが期待されます。

<関連情報>

タンパク質共分散ネットワークによるフェロプターシス誘導機構と相乗的創薬ターゲットの可能性の解明 Protein covariation networks for elucidating ferroptosis inducer mechanisms and potential synergistic drug targets

Rina Kunishige,Yoshiyuki Noguchi,Naomi Okamoto,Lei Li,Akito Ono,Masayuki Murata & Fumi Kano
Communications Biology  Published:31 March 2025
DOI:https://doi.org/10.1038/s42003-025-07886-3

タンパク質共変動ネットワークが拓くがん治療の新戦略~薬剤作用の多面性を捉え、併用療法の標的を体系的に探索~

Abstract

In drug development, systematically characterizing a compound’s mechanism of action (MoA), including its direct targets and effector proteins, is crucial yet challenging. Network-based approaches, unlike those focused solely on direct targets, effectively detect a wide range of cellular responses elicited by compounds. This study applied protein covariation network analysis, leveraging quantitative, morphological, and localization features from immunostained microscopic images, to elucidate the MoA of AX-53802, a novel ferroptosis inducer. From the candidate targets extracted through network analysis, GPX4 was verified as the direct target by validation experiments. Additionally, aggregates involving GPX4, TfR1, and F-actin were observed alongside iron reduction, suggesting a ferroptosis defense mechanism. Furthermore, combination therapies targeting GPX4 and FAK/Src were found to enhance cancer cell death, and MDM2, ezrin, and cortactin were identified as potential ferroptosis inhibitor targets. These findings highlight the effectiveness of network-based approaches in uncovering a compound’s MoA and developing combination therapies for cancer.

有機化学・薬学
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました