新規アルツハイマー病治療薬創出に向けたNRBP1-ユビキチンリガーゼ阻害剤の探索

• Project/Area Number: 21K06769
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 48020:Physiology-related
• Research Institution: Kochi University
• Principal Investigator: 安川 孝史 高知大学, 教育研究部医療学系基礎医学部門, 講師 (60291936)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: アルツハイマー病 / ユビキチンリガーゼ / NRBP1 / BRI2 / BRI3 / アミロイドβ

Outline of Research at the Start

アルツハイマー病(AD)は、2025年には700万人を突破するとされる認知症患者の6割を占める疾患で、根治療法は存在せず、その開発が喫緊の課題である。申請者らは最近、NRBP1-ユビキチンリガーゼ(NRBP1-E3)が抗AD因子として機能するBRI2/BRI3両因子を選択的に分解に導くことを発見した。神経系培養細胞で、同E3の機能阻害によりβアミロイドの産生が有意に抑制されたため、NRBP1-E3阻害剤はAD治療薬になり得るのではと着想した。本研究では、NRBP1-E3阻害剤の探索と最適化、ADモデルマウスを用いた有効性の検証を行い、新規AD治療薬創出に向けた開発候補化合物の取得を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

東京大学創薬機構の中分子化合物ライブラリー(15,000化合物) を用いてスクリーニングを実施した。一次評価/二次評価は、二分子発光補完法を用いたハイスループットスクリーニングを理化学研究所の創薬・医療技術基盤プログラムの支援のもと実施した。
一次評価では、化合物濃度5 μMにおいてNRBP1-BRI2間の結合阻害率50%以上かつ細胞増殖阻害率50%以下のものを選抜して321個の化合物が得られた。二次評価では、結合阻害の濃度依存性試験と偽陽性を排除するための全長Glucを用いたカウンター試験を行い、19個の化合物を選抜した。19個の化合物について高次評価（神経系培養細胞を用いて内在性BRI2の増加、Aβ40/42の産生抑制、Aβ42の凝集抑制について評価）を実施した。提供を受けた化合物量が少量であったため、ワンポイントの濃度で評価を試みたが、明らかな内在性BRI2の増加、Aβ産生の抑制を示す化合物は認められなかった。また、理研の生命科学・創薬研究支援基盤事業（BINDS）の支援(名古屋大 横島先生）により、1回目のスクリーニングで得られた天然物由来の化合物Aの類縁体を15個合成し評価を実施したが、化合物Aより活性の高いものは得られなかった。さらに、同BINDSの支援（東大 管先生）を受けて、特殊環状ペプチドライブラリーを用いたスクリーニングを実施したが、特異的な配列を有するペプチドは得られなかった。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

コロナ禍の影響のためかライブラリーの利用申請手続きや化合物の入手等に時間を要した。

Strategy for Future Research Activity

提供を受けた化合物の量が少量であったため、高次評価において再現性の確認、加えて濃度依存性試験を行うことが出来なかった。そこで二次評価で得られた19個の化合物を新たに入手して再度濃度依存性試験を含めた高次評価を行うと同時に、それら化合物の類縁体を検索・入手して評価を試みる予定である。また、中分子ならびに低分子化合物のライブラリーで新たに利用できるものがあれば利用申請を行いライブラリーを入手してスクリーニングを実施する。
化合物Aについては、引き続きの類縁体の合成・評価を行う。

Research Products

• [Presentation] NRBP1-ユビキチンリガーゼは生理的抗アルツハイマー病因子であるBRI2/BRI3の分解を制御する (2021)
  • Author(s): 安川 孝史, 筒井 文, 佐藤 チエリ, 佐藤 滋生, Anita Saraf, Michael P Washburn, Laurence Florens, 寺田 透, 清水 謙多郎, Ronald C Conaway, Joan W Conaway, 麻生 悌二郎
  • Organizer: 第44回日本分子生物学会年会