CDT1-ゲミニン相互作用上のほうれん草からのSQDG（スルホキノボシルジアシルグリセロール）の阻害作用

ヒト複製開始タンパク質であるCdt1は、DNA複製の細胞周期調節の中心的なプレーヤーであり、ジェミニンは直接結合によりCdt1機能をダウンレギュレートします。たとえば、小さな干渉RNAによるジェミニンサイレンシングにより、Cdt1-gemininの不均衡に起因するCdt1ハイパー機能が、一部の癌由来の細胞株におけるDNAの再統合と最終的な細胞死を誘導することが実証されています。ヒトCDT1-ゲミニン結合を妨げる化合物を特定するために、修飾酵素リンクされた免疫吸着アッセイに基づいた高スループットスクリーニングシステムを確立しました。このシステムを使用して、食物成分を含む天然材料の阻害剤をスクリーニングし、ほうれん草のグリコ脂質、スルホキノボシルジアシルグリセロール（SQDG）がin vitroでCdt1-ゲミニンの相互作用を阻害し、1.79mug/mlの濃度で50％阻害を観察できることを発見しました。ほうれん草のモノガラクトシルジアシルグリセロール（MGDG）やジガラクトシルジアシルグリセロール（DGDG）など、他の主要なグリコリピドは影響を与えませんでした。表面プラズモン共鳴分析により、SQDGはCDT1に選択的に結合するが、ジェミニンと相互作用しなかったことが実証されました。3次元のコンピューターモデリング分析を使用して、SQDGはCDT1のジェミニン相互作用インターフェイスと相互作用することと見なされ、SQDGの硫酸塩基がCDT1のArg346の残基と水素結合を作ると想定されました。これらのデータは、CDT1の構造と機能をさらに理解するのに役立ちます。さらに、SQDGは、Cdt1-Geminin相互作用のより適切な阻害剤を開発する手がかりになる可能性があります。

A human replication initiation protein, Cdt1, is a central player in the cell cycle regulation of DNA replication, and geminin down-regulates Cdt1 function by direct binding. It has been demonstrated that Cdt1 hyperfunction resulting from Cdt1-geminin imbalance, for example, by geminin silencing with small interfering RNA, induces DNA re-replication and eventual cell death in some cancer-derived cell lines. We established a high throughput screening system based on a modified enzyme linked immunosorbent assay to identify compounds that interfere with human Cdt1-geminin binding. Using this system, we screened inhibitors from natural materials containing food components, and found that a glycolipid, sulfoquinovosyl diacylglycerol (SQDG), from spinach can inhibit Cdt1-geminin interaction in vitro, with 50% inhibition observed at concentrations of 1.79mug/ml. Other major glycolipids, such as monogalactosyl diacylglycerol (MGDG) and digalactosyl diacylglycerol (DGDG) from spinach, had no influence. Surface plasmon resonance analysis demonstrated that SQDG bound selectively to Cdt1, but did not interact with geminin. Using three-dimensional computer modeling analysis, SQDG was considered to interact with the geminin interaction interface on Cdt1, and the sulfate group of SQDG was assumed to make hydrogen bonds with the residue of Arg346 of Cdt1. These data could help to further understanding of the structure and function of Cdt1. In addition, SQDG could be a clue to developing more appropriate inhibitors of Cdt1-geminin interactions.