タンパク質‒タンパク質間相互作用（Protein‒Protein Inter-
actions: PPI）の制御が興味を集めている．特にマルチクラ
イアント型（複数のPPIの相手をもつ）タンパク質が関与す るPPIの選択的な制御には小分子による制御が有効である．
遺伝子knockout/knockdown手法は，関与するすべてのPPI を消失させ，有効な知見の取得にはつながらない．マルチク ライアントタンパク質には，マルチドメイン型（複数のPPI サイトをもつ）とシングルドメイン型（単独のPPIサイトし かもたない）があるが，後者の代表例として，細胞内シグナ ル伝達経路を制御している14-3-3タンパク質が知られる．本 稿では，主に天然のフシコッカン型ジテルペン配糖体とその 半合成誘導体による14-3-3タンパク質の機能制御について概 説する．
14-3-3タンパク質
14-3-3タ ン パ ク 質（以 下，14-3-3と 表 記 す る） は，
1967年にウシの脳タンパク質として同定されたが，機 能未知であったため，精製過程における分画番号を名称 とされた(1)．その後，ヒトの脳タンパク質としての同定
報告などが散見されるものの，このタンパク質ファミ リーが真に注目されるまでには，その後20年の歳月を 要した．1987年，市川，磯辺らが，モノアミン生合成 調節因子としての機能を明らかにした(2, 3)ことに端を発 し，1990年代初頭から，14-3-3に関する研究が急速に進 展した．その理由は，このタンパク質ファミリーが実は 酵母からヒトに至るすべての真核細胞生物に，そして，
脳だけでなく広範な組織・細胞に普遍的に発現してお り，酵素の活性調節のみならず，多様な細胞内信号伝達 経路にかかわり，発生，増殖，分化，細胞死誘導等々，
生命維持に重要な事象のあらゆる局面に関与しているこ とが明らかになったからである．多くのアイソフォーム
（構造は異なるが同じ機能をもつタンパク質．14-3-3の 場合は三次構造の相同性は極めて高いので，アミノ酸配 列が完全には同一ではないもの）が真核細胞生物から同 定されており，ヒトでは
β
,γ
,ε
,ζ
,η
,τ
,σ
の7種が知られ ている．アイソフォーム間の一〜三次構造の相同性は高 く，いずれも9本のα
ヘリックスからなり二量体を形 成・機能している．図1にヒトζ
-体の二量体構造上に，ヒトの7種のみならずタバコおよびアフリカツメガエル の14-3-3に種を超えて構成アミノ酸が保存されている領
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【解説】
Selective Modulation of 14-3-3 Protein Functions: Small-Molecule Stabilization of Protein‒Protein Interactions
Yusuke HIGUCHI, Nobuo KATO, 大阪大学産業科学研究所
14-3-3タンパク質の選択的機能制御
小分子によるタンパク質‒タンパク質間相互作用の安定化
樋口雄介，加藤修雄
域を表示した．二量体全体として
ω
型の形状をなし，特 に標的ペプチドを捕捉する内溝領域の保存性が高い．多様な細胞機能の制御にかかわっているが，14-3-3の 分子レベルでの挙動そのものは単純である．機能性タン パク質のon/offや細胞内信号伝達の多くがリン酸化‒脱 リン酸化によって制御されているが，14-3-3はクライア ントタンパク質の特定の配列内にあるSer/Thr残基を リン酸化依存的に認識捕捉し，クライアントのリン酸化 状態の生理的機能を発現させる役割を担っている（ただ し，リン酸化非依存的に14-3-3と相互作用するクライア ントも知られている）．こうした14-3-3のPPI（以下，
14-3-3 PPI）が多様な事象に関与しうるのは，リン酸化 部位周辺配列のみを標的とし，クライアント全体を認識 しているわけではないからで，結果としてヒト細胞中に 限っても約200種の14-3-3のクライアントが同定される に至っている(4)．リン酸化ペプチド配列を認識する一つ のドメインで多くのクライアントを相手にしているとい う意味において，シングルドメイン‒マルチクライアン ト型タンパク質の典型例と言える．クライアントの多様 性が14-3-3の見掛けの機能多様性をもたらしており，本
誌においても，植物の硝酸還元酵素(5)あるいは細胞膜 H＋-ATPaseの活性制御(6)，セロトニン -アセチルトラ ンスフェラーゼの活性制御を通した概日リズム制御(7)， フロリゲン複合体中での役割(8)などが紹介されている．
生命の恒常性維持に重要であることは，逆に多くの疾病 ともかかわりうることを意味する．実際，がん，神経疾 患，心疾患などと14-3-3のかかわりが報告されている が，このような14-3-3の役割の詳細はほかの総説に委ね る(4, 9〜13)．
14-3-3 PPI阻害剤
小分子による14-3-3 PPIの変調には，阻害的と増強的 の2つの方向性が考えられるが，14-3-3
ζ
のがんの発生 や進行への関与などから，阻害剤に抗がん剤としての可 能性があると提唱されている(12, 13)ことを受け，阻害的 変調剤の開発がなされてきた．先駆的かつ代表的研究と して，Fuらによるペプチド系阻害剤の開発が挙げられ る．彼らは，ファージディスプレイスクリーニングによ り，20もしくは21残基からなるペプチドライブラリー から，14-3-3 と c-Raf（Raf-1: proto-oncogene serine/threonine kinase，MAPキナーゼ（分裂促進因子活性化 タンパク質キナーゼ）増殖シグナル経路に関与してい る） と のPPIを 阻 害 す るR18（PHCVPRDLSWLD- LEANMCLP）を見いだした(14)．図1に示したように，
ヒト細胞中の7種の14-3-3アイソフォームに限らず，ペ プチド結合溝周辺のアミノ酸配列は生物種を超えて高く 保存されている．そのことから容易に推察できるよう に，R18はすべての14-3-3 PPIに対して阻害的に働く．
彼らはさらに，14-3-3が生理的にはホモあるいはヘテロ 二量体として存在していることに着目し，2分子のR18 を短いペプチド鎖で連結したdifopein（dimeric four- teen-three-three peptide inhibitor）を創製し，強力な 14-3-3 PPI阻害能をもつことを示した(15)．
ただ，ペプチド系阻害剤は細胞膜透過性に問題があ り，実際，difopeinは細胞中で発現させる必要がある．
そこで，細胞膜透過性を有する阻害剤を小分子ライブラ リーからスクリーニングによって見いだすことも検討さ れており，これまでにいくつかの阻害剤が見いだされて
いる(16, 17)．最近では，大神田らが14-3-3 PPI阻害剤を細
胞内での化学反応によって創製する手法を報告してい る(18)．これらの阻害剤は，14-3-3 PPIの細胞内信号伝達 経路への関与の検証など，化学生物学分野でのツールと して高い価値があることは疑いない．しかし，多くの 14-3-3 PPI阻害剤が腫瘍増殖抑制効果を示すことが報告
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図1■14-3-3二量体の構造と生物種を超えた保存領域
ヒト14-3-3 ζの二量体結晶構造（PDB ID: 4FJ3）．濃色部分がヒト 14-3-3の7種のアイソフォームおよびタバコ，アフリカツメガエル の14-3-3に完全に保存されている領域．［Web版における配色］
14-3-3単量体：黄色および淡青色，完全保存領域：赤色，標的リ ン 酸 基 を 捕 捉 す るArg‒Lysク ラ ス タ ー：濃 青 色．PyMOL
（Schrödinger, LLC）で描画（図4, 5, 7, 8, 9aも同様）．
されているものの，それらが直ちに抗がん剤として医薬 応用できるとするのは早計であろう．少なくとも，14- 3-3のリン酸化ペプチド捕捉溝にはまることで阻害能を 発揮する化合物は，正常細胞の恒常性維持に必須なもの を含め，すべての14-3-3 PPIを阻害することを意味する からである．
14-3-3 PPI増強／安定化剤：スクリーニングヒット 化合物
14-3-3がシングルドメイン‒マルチクライアント型タ ンパク質であるので，14-3-3 PPIドメイン阻害剤にクラ イアント選択性をもたせることは困難である．一方，
14-3-3と特定のクライアントが形成する会合構造は唯一 無二であり，したがって，小分子によって特定の14-3-3 PPIを選択的に増強／安定化することは，少なくとも論 理的には可能なはずである．そうした背景から，近年，
14-3-3 PPIに対する安定化剤の探索が行われるように なった．しかし，こうした探索研究は緒に就いたところ であり，安定化効果の程度や表現型解析に関する研究進 展は次項の天然物由来の安定化剤の域に達していない．
今後の展開に期待し，ここでは，見いだされた安定化剤 の代表的構造（図2）とそれらを記述した総説を紹介す るにとどめる(16, 17)．
14-3-3 PPI増強／安定化剤：フシコッカン型ジテル ペン配糖体
ジテルペン配糖体・フシコクシン（FC）やコチレニ ン（CN）（図3）が高等植物の植物細胞膜H＋-ATPase を活性化し，気孔開孔，発芽誘起，子葉拡大など，植物 ホルモン様活性を示すことが知られていた(19)．2003年，
X線結晶構造解析によって，FC/CNによるH＋-ATPase の活性化機構が分子レベルで解明された(20)．すなわち，
H＋-ATPaseはそのC端から2番目のThrへのリン酸化 と引き続く14-3-3との2者会合体形成によって活性化さ れるが，FC-Aはさらに3者会合体を形成することで，
H＋-ATPaseの永続的活性化をもたらしている．つまり，
FC/CNは14-3-3 PPIの増強／安定化剤として機能して
おり，小分子が14-3-3 PPIの安定化剤になりうることが 示され，前項のスクーリングによる安定化剤探索の契機 になった（図4）．
FC/CNの抗腫瘍活性
14-3-3が真核細胞生物に普遍的に発現していることか ら，FC/CNが植物のみならず，動物細胞に対しても何 らかの活性をもつことが期待された．実際，CN-Aが前 骨髄性白血病細胞（HL-60）に対して分化誘導活性を有 する(21)ことや，CN-A(22)およびFC-A(23)がインターフェ ロン
α
（IFNα
：サイトカインの一種でウイルス干渉因 子として同定された．ウイルス性肝炎に対する抗ウイル ス薬，腎がん・多発性骨髄腫などに対する抗がん剤とし日本農芸化学会
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図2■14-3-3とH＋-ATPaseのPPIを標的としたスクリーニング によって得られた14-3-3 PPI安定化剤
図3■天然FC/CNおよび半合成誘導体
図4■14-3-3, H＋-ATPase, FC-A 3者会合体のX線結晶構造解 析
PDB ID: 1O9F．単量体ユニットの構造．［Web版における配色］
14-3-3：藤色，H＋-ATPase（QSY-pT-V-COOH）：青色，FC-A：橙 色．
て臨床応用されている）と併用することにより，種々の 固形がん細胞に対してアポトーシスを誘起し，腫瘍増殖 抑制効果を示すことが報告された．FC-AとCN-Aがと もにIFN
α
との併用によりアポトーシスを誘起するのに 対して，HL-60に対する分化誘導活性はCN-Aにしか見 られない．この相違を考察するためには，14-3-3が捕捉 するリン酸化ペプチドのアミノ酸配列を理解しておく必 要がある．Yaffeらは，それまでに知られていた14-3-3の標的ペ プチド配列から見いだした［…R−3−2−1SX-pS/T-X0 ＋1＋2P…］配列 と，独自のリン酸化ペプチドライブラリーを用いて得ら れた［…R−4−3X-Y−2/F-X−1-pS/T-X0 ＋1＋2P…］配列の2つが14-3-3の 標的配列であると提唱し，それぞれをmode Iおよび mode IIと呼称した(9)．現在もこの名称は常用され，14- 3-3 PPIに対するconsensus配列として広く受け入れら れている．しかし筆者らは，いずれもリン酸化Ser/Thr の＋2位がProであり，さらにその先にペプチド鎖が伸 長している内部認識配列（internal motif）であるとい う共通点を有することから，両者を区別する必要性は乏 しいと考えている．実際，その後のMacKintoshらの植 物あるいは動物細胞中に見いだされる14-3-3標的配列の より網羅的な解析(4)によれば，mode I配列は確かに確 率高く存在しているものの，mode II型，すなわち，
−2位にTyr/Pheをもつ配列はほとんど見いだされてい な い．さ ら に，＋2位 にProを も つconsensus配 列 は 50％に満たず，＋2 Proをもたない配列（non-consensus 配列）も多数見いだされている．ちなみに，標的配列の 中で最も出現頻度が高いのは，−3 Argである．一方，
前出の植物H＋-ATPaseの標的配列は，リン酸化部位が C端近傍に存在している点においてmode Iとは異なっ ており，こうしたC端認識配列（terminal motif）［…
pS/T-X1〜2-COOH］はmode IIIと呼ばれる(24, 25)．
筆者らはOttmannらとの共同研究において，CN-Aが FC-Aと 同 じ 様 式 でmode III型H＋-ATPaseと14-3-3の PPIを安定化することをX線構造解析によって明らかに した(26)．そして，その構造に14-3-3/mode Iの結晶構 造(27)を重ね合わせると，CN-Aはこの2者会合体を安定 化しうるのに対して，図4の構造中のFC-Aを重ね合わ せると，その12位ヒドロキシ基とmode Iペプチドの
＋2 Proとの間に立体反発を生じることが想定された
（図5）．すなわち，CN-Aに特徴的なHL-60に対する分 化誘導活性は，14-3-3とmode I配列をもつクライアン トタンパク質との2者会合体を標的としている可能性が 示唆される．そこで，天然FC類からの半合成によっ て，アグリコン部のヒドロキシ基の置換様式に関する構 造活性相関研究を遂行し，たとえば，CN同様12位無置 換のISIR-042（図3）がHL-60に対する分化誘導活性を 示すことを確認した．ISIR-042はCNとは異なり3位も 無置換である．そして，MCF-7（乳がん細胞）やMIA- PaCa-2（膵臓がん細胞）に対して，天然のFC/CNには 見られない，ハイポキシア（低酸素濃度）環境選択的細 胞毒性を示すことも明らかにした(28)．一般的に，腫瘍 内部がハイポキシアであるのに対して，正常組織はノル モキシア（正常酸素濃度）環境にあることから，ハイポ キシア選択的細胞毒性はがん組織選択的化学療法として 注目されている．また，ハイポキシア環境は，がんの悪 性化やがん幹細胞の維持にかかわっているとされる．細 胞表面に発現する表面抗原（分化抗原群（CD）：Cluster of Differentiation）のうち，CD44は多くのがん幹細胞 に発現している．一方，CD24はがん種によって異なる が，膵臓がん幹細胞には発現していることが知られてい るので，両者の発現を膵臓がん幹細胞性の指標とするこ とができる．膵臓がんに対する化学療法剤gemcitabine をMIAPaCa-2に作用させると，CD24＋/CD44＋の細胞
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図5■Mode I配列とFC/CNの仮想的会合構造の相違
14-3-3/H＋-ATPase/CN-A（PDB ID: 3E6Y） お よ び14-3-3/H＋-ATPase/FC-A（PDB ID: 1O9F） と14-3-3/mode Iペ プ チ ド（PDB ID:
1YWT）を重ね合わせた後，仮想的会合状態を作成．a） CN-Aとmode Iの仮想的会合状態．b） FC-Aとmode Iの仮想的会合状態．FC-A アグリコン12位ヒドロキシ基と＋2 Pro間の立体反発のため，FC-Aはmode I型クライアントとの14-3-3 PPIを安定化できないと考えられ る．この場合，mode I配列中の＋1 Tyrをそのまま描画しているが，FC/CNとの間に大きな立体反発が生じるのは明白で，＋1位がかさ 高い場合には，FC/CNは14-3-3 PPIを安定化できないことも示唆される．
比率がむしろ増加するのに対して，ISIR-042は，その比 率を減少させることも明らかになった．このような特徴 ある活性や，担がんマウスモデルにおいて重篤な副作用 を示すことなく腫瘍増殖を抑制することから，ISIR-042 は新規作用機序によるがん化学療法剤として期待でき る．
FC/CN類のがん細胞に対する活性が14-3-3 PPIの安 定化に帰結できると仮定すると，アグリコン部の置換様 式によって表現型が変化することも理解しやすい．図5 の仮想的会合モデルでも示したが，アグリコン部が標的 ペプチドの＋1および＋2位のアミノ酸残基と接してい るので，ヒドロキシ基の置換様式によってそれらアミノ 酸残基に対する許容性が異なると考えられるからであ る．
FC/CNの動物細胞中での標的探索
当 然，仮 想 ど お りFC/CNが 動 物 細 胞 中 で も14-3-3 PPIを標的にしているかの検証が必要である．大神田ら は，浜地らの手法(29)を適用し，ISIR-042の側鎖末端ア ミノ基を利用して蛍光標識剤ISIR-042-BODIPY（図6） を創製し，それがH＋-ATPaseのC端リン酸化ペプチド 存在下に14-3-3を効率よく蛍光標識化することを
で確認した(30)．さらに，U937細胞（ヒト単球系細 胞）中でもISIR-042-BODIPYにより14-3-3が選択的に蛍 光標識化されることも明らかにした．Forskolin（ラブ ダン型ジテルペノイド：細胞内のサイクリックAMP濃 度を上昇させる）の添加によってリン酸化シグナルを亢 進すると，14-3-3の蛍光標識化がより顕著であった．以 上の結果は，FC/CNが動物細胞中においてもリン酸化 依存的14-3-3 PPIを標的としていることを強く示唆して いる．
本手法によってISIR-042の標的ペプチド配列に対す る選択性の評価も可能であった．3者会合体が安定であ るほどISIR-042-BODIPYによる14-3-3の蛍光標識効率が 増大するからである．20種の＋1位（X）をもつmode I 型 ペ プ チ ド（RSH-pS-XP） を 用 い て 評 価 し た 結 果，
ISIR-042のアグリコン構造は，Ile, Val, Leu, Cys, Met，
次いでThr, Lys, Argという中程度のかさ高さをもつ
＋1位（X）アミノ酸に選択性を有することを，14-3-3 の蛍光標識効率から明らかにした(30)（図7）．もちろん 十分な選択性とは言えないが，14-3-3 PPI安定化剤に は，阻害剤では困難な標的配列選択性の付与が可能であ ることを示している．
CN-AはIFN
α
との併用による各種固形がんに対する増殖抑制効果以外に，rapamycin（放線菌から単離され たマクロリド：免疫抑制剤としての用途だけでなく哺乳 類ラパマイシン標的タンパク質（mTOR）を阻害する ことで抗がん作用を含むさまざまな薬効をもつ）との併 用においてもMCF-7に対して相乗的な増殖抑制効果を 示す(31)．さらには，上皮成長因子受容体（EGFR）を分 子標的とする抗体抗がん剤cetuximabとは興味ある併用 効果を示した．ヒト大腸がん細胞（Difi）のH-Ras変異株
（H-RasG12V）はcetuximabに抵抗性を示すが，CN-A の併用は抵抗性を打破し，相乗的に増殖抑制効果を示し た．また，H-RasG12V型ヒト扁平上皮がん細胞（A431）
を移植した担がんマウスモデルにおいても，cetuximab
（0.5 mg/3.5 days）とCN-A（100 µg/2 days）の併用は，
ほぼ完全に腫瘍の増殖を抑制し，cetuximab耐性腫瘍に
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図6■4-3-3 PPIを標的とする蛍光標識剤：ISIR-042-BODIPY ISIR-042-BODIPYは，14-3-3がリン酸化クライアントを捕捉して いるときにだけ安定な3者会合体を形成し，求核性残基に蛍光性 クロモフォア・BODIPYをもつ側鎖を受け渡すことで14-3-3を標 識化する．点変異14-3-3を用いた結果から，14-3-3 ζの場合には His164が求核攻撃していることも判明している．このHisは，ヒ ト7種のアイソフォームのうちσ（Asn166）を除く6種に保存され ている．実際，σ isoformへの標識化はほとんど進行しない．
図7■ISIR-042-BODIPYの標的リン酸化ペプチドの＋1位アミ ノ酸選択性
Mode Iペプチド（RSH-pS-XP-COOH）存在下のISIR-042-BODI- PYによる14-3-3 ζの蛍光標識化効率．PMA2＝H＋-ATPaseのC端 ペプチド．FL: 14-3-3の蛍光検出．CBB: 14-3-3のCoomassie Bril- liant Blue染色検出．
対する治療戦略として期待できる(32)．この結果を踏ま え，RasからMAPキナーゼ増殖シグナル経路に介在す るc-Rafに着目した．c-Rafには，14-3-3との会合によっ て増殖シグナルを不活性化するリン酸化サイト（Ser233 とSer259）(33)と活性化するリン酸化サイト（Ser621）(34) が存在する．両者のモデルペプチドを用い，14-3-3との 会合状態に対するCN-Aの安定化効果を蛍光偏光法によ り評価したところ，前者の会合体のみを安定化すること が明らかになった．結晶構造解析（図8）の結果から も，CN-AはSer233およびSer259のいずれの結合サイ トにおいても会合体の安定化に寄与していることが見て 取れる．Ser233およびSer259では，いずれも，＋1位 がThrで あ る の に 対 し て，Ser621の＋1位 はGluで あ り，ここでもCN-Aの標的配列選択性が発現している．
図7のISIR-042と同様の＋1位アミノ酸残基選択性があ ると考えて矛盾のない結果である．変異Rasは，EGFR からのシグナルの有無にかかわらずc-Rafとの会合を介 して増殖シグナルを流すことでcetuximabを無効にして いるが，CN-Aはc-Rafの不活性化サイトへの14-3-3の会 合を安定化することで増殖シグナルを遮断していると考 えられる．しかし，細胞内には多くの14-3-3 PPIが存在 するので，14-3-3とc-Raf不活性化サイトでのCN-Aによ る会合安定化とcetuximabとの併用効果に因果関係ある とするにはさらなる検討が必要である．
MAPキナーゼ経路の活性化には，膜受容体の細胞質 側で複数のシグナル伝達分子の会合を仲介するアダプ タータンパク質Gab2（Growth factor receptor bound protein 2（Grb2）-associated binder 2）がかかわること も知られている(35)．Gab2にはmode I型配列（pT391:
［R−3−2−1RN-p0T-L＋1＋2P］） と，＋2位 にProを も た な いnon-con- sensus配 列（pS210： ［P−3−2−1SA-p0S-F＋1＋2S］） の2つ の14-3-3会 合配列が存在するが，ISIR-042と同一のアグリコン構造 をもつISIR-005（図3）は前者と14-3-3の会合体のみを 安定化できることを明らかにした．さらに，細胞レベル での共免疫沈降実験により，ISIR-005は全長Gab2と14- 3-3の会合体を安定化していることも確認した(36)．Gab2 と14-3-3の会合体形成はGab2のGrb2への会合を阻害 し，増殖シグナルを負に制御することから，FC類の抗 がん活性との関連に興味がもたれる．
Mode III選択的な14-3-3 PPI安定化剤の創製：FC- THF
FC-Aの12位ヒドロキシ基がmode I配列の＋2 Proと 立体反発を招く可能性を述べたが，＋2 位にProをもた ないnon-consensus配列の中には，Proより小さなGly
やAlaを＋2位にもつものも知られている(4)．そこで，
いかなる＋2位とも立体反発を生じるよう，フシコッカ ン骨格にさらにTHF環を縮環したFC-THF（図3）を 設計・合成した(37)．つまり，FC-THFがmode III配列 選択性をもつことを期待した．加えて，既知のヒト細胞 中のmode III配列をもつ14-3-3のクライアントタンパク 質の数は極めて限られている．したがって，FC-THFの mode III選択性がもたらす表現型解析も可能と考え，植 物H＋-ATPase（QSY-pT-V-COOH）と同様に＋1 Valを C端とし，膜電位形成に重要な役割を担う漏洩K＋チャ ンネル・TASK3（RRK-pS-V-COOH）を評価対象に選 択した．FC-THFは期待どおり，mode III型のTASK3 と14-3-3の会合を選択的に安定化した．一方，前述した CN-Aによって安定化されるmode I型の254SQRQRST- pS-TPNVH264配 列（c-Raf） や＋2 Proを も た な いnon- consensus型の15PRKSA-pS-LSNLH25配列（Chibby：増 殖や分化に重要なWnt/
β
-cateninシグナルに阻害的に働 く核内タンパク質）と14-3-3の会合に対しては全く安定 化効果を示さなかった．X線結晶構造解析結果（図9a）からも分子設計が適切であったことが示された．THF 環が＋2位アミノ酸残基が占有すべき空間を完全に遮蔽 しており，＋2位が存在する配列とは相容れないことは 明らかである．
14-3-3の会合がTASK3の膜移行を制御していること が知られている(38)．そこで，このK＋-チャンネルをアフ リカツメガエルの卵母細胞に強制発現させたところ，
FC-THFはTASK3の膜表面発現量を有意に増加させた
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図8■14-3-3 ζ二量体/cRafペプチド/CN-A2分子の結晶構造 PDB ID: 4IHL. 14-3-3: cartoon表示．［Web版における配色］c-Raf ペプチド：青色，CN-A：橙色．c-Rafペプチド配列中の白抜き表 示の残基はX線解析では見えていない．下線のSerがリン酸化サ イト．
（図9b）．特定の14-3-3 PPIを小分子によって意図的に安 定化し，期待する表現型を得たと言う意味では初例であ る．
おわりに
バイオ医薬，核酸医薬の将来や再生医療への期待が盛 んに語られる時代にあって，低分子医薬は旧来型の一言 で切り捨てられつつある．しかし少なくとも近未来的に は，低分子創薬が果たすべき役割は十分に残されてお り，多機能タンパク質がかかわる多くのPPIの中の特定 のPPIを小分子によって選択的に制御することに基づく 医薬開発もその一つであろう．創薬領域のみならず，
PPIを選択的に変調できる小分子は，化学生物学分野の ツールとしても極めて有用である．マルチドメインを有 する多機能タンパク質の場合は，特定のドメインを阻害 することで選択的変調が可能である．一方，本稿で取り 上げた14-3-3のように，シングルドメイン‒マルチクラ イアント型の場合には，ドメインの阻害はすべてのPPI を阻害することを意味し選択性は期待できない．図1に 示すように，14-3-3の外側リムの保存性は低いので，外 部領域を利用してアイソフォーム選択性やクライアント 選択性を付与した阻害剤開発が提唱されている(12, 13)が，
極めて困難な手法に思える．スクリーニングの結果とし て偶発的に得られることはありえようが，合理的な分子 設計指針が存在しうるとは思えない．一方，記述してき たように，14-3-3 PPI安定化への選択性の付与は，より 合理的に達成できよう．多くの14-3-3 PPIの結晶構造が 解析されているからである．しかし，構造解析のほとん どは，標的モデルペプチドとの会合体解析にとどまって いる．今後，全長クライアントとの構造解析が進み，会
合構造の全容を理解したうえでの分子設計が可能になる ことを期待したい．
文献
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図9■14-3-3σ/TASK3ペプチド/FC-THFの結晶構造とTASK3の膜表面発現量に対するFC-THFの効果
a） PDB ID: 3SPR.［Web版における配色］14-3-3 σ：藤色，TASK3ペプチド：青色，FC-THF：橙色．TASK3の＋1 Valの末端カーボキシ レート上に，FC-THFのTHF環が覆い被さっている．b）アフリカツメガエルの卵母細胞中で強制発現させたヒトTASK3の膜表面発現 量．蛍光免疫染色により評価．FC-THFが存在すると膜表面発現量が1.5倍程度増加した．
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プロフィール
樋口 雄介（Yusuke HIGUCHI）
＜略歴＞2011年大阪大学理学研究科博士 課 程 修 了，博 士（理 学）／2011年 南 カ リ フォルニア大学医学科（Keck School of Medicine）Research Associate／2013年大 阪大学産業科学研究所助教，現在に至る
＜研究テーマと抱負＞タンパク質間相互作 用の制御，低分子化合物の分子認識と 疎 水効果 ，創薬，ケミカルバイオロジー，
バイオテクノロジー，計算化学など＜趣 味＞ダイビング，ドライブ
加藤 修雄（Nobuo KATO）
＜略歴＞1979年東北大学理学研究科博士 課程修了，博士（理学）／1980年Yale大学 博士研究員／1981年九州大学生産科学研 究所助手／1997年同大学機能物質化学研 究所助教授／2003年大阪大学産業科学研 究所教授，現在に至る＜研究テーマと抱 負＞医薬品化学，化学生物学，天然物化 学，有機合成化学＜趣味＞今，気になって いること：WaterMap，無患子の実，ダン ゴウオ，喜多善久＜所属研究室ホームペー ジ＞http://www.sanken.osaka-u.ac.jp/
labs/ofc/
Copyright © 2016 公益社団法人日本農芸化学会 DOI: 10.1271/kagakutoseibutsu.54.732
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