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Development of a versatile antiviral agent using 4-HPR

Research Project

Project/Area Number 22K06619
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47030:Pharmaceutical hygiene and biochemistry-related
Research InstitutionUniversity of Miyazaki

Principal Investigator

林 康広  宮崎大学, 農学部, 准教授 (70582857)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
KeywordsSARS-CoV-2 / 4-HPR / ジヒドロセラミドデサチュラーゼ
Outline of Research at the Start

私達は4-HPR が SARS-CoV-2 感染を抑制することを発見した (Hayashi et al., Journal of Virology, 2021)。細胞膜の流動性の解析より、4-HPR で処理した細胞では膜の流動性が低下することから、4-HPR が宿主細胞の膜流動性の低下を引き起こすことでウイルス感染を抑制することが示唆された。

Outline of Annual Research Achievements

私達はウイルスと宿主細胞の膜融合を安全かつ迅速に測定できるCell-Cell fusionアッセイを用いて新型コロナウイルスSARS-CoV-2 感染を抑制する脂質代謝酵素の阻害剤をスクリーニングした。その結果、脂質代謝酵素ジヒドロセラミドデサチュラーゼ (DEGS1)の阻害剤 N-(4Hydroxyphenyl)retinamide (4-HPR、別名フェンレチニド) が SARS-CoV-2 のスパイクタンパク質を介した膜融合を抑制することを見出した (Hayashi et al.,
Journal of Virology, 2021)。
令和5年度は、4-HPRによるSARS-CoV-2感染の抑制メカニズムをさらに明らかにした。光退色後蛍光回復法 (FRAP: Fluorescence Recovery After Photobleaching) を用いた細胞膜流動性解析を行った。CHO-K1細胞に対して、細胞膜を蛍光標識できるGPI-HaloTagタンパク質、あるいはウイルスと結合する受容体である ACE2 の GFP 融合タンパク質を一過性に遺伝子発現させた。次に、4-HPR処理による膜流動性の変化を計測した。その結果、4-HPR処理細胞において有意な膜流動性の低下を確認した。また4-HPRによる、スパイクタンパク質を介した細胞膜融合の抑制は、ビタミンE (トコフェロール) で解除できることを見出していたことから、トコフェロールを4-HPR処理細胞に添加しFRAP計測を行ったところ、未処理細胞と同等のレベルまで膜流動性が回復した。以上のことから、4-HPRは活性酸素の産生を介して細胞膜の流動性低下を惹起することで、SARS-CoV-2感染の抑制を促していることを明らかにした。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

令和5年度の目標であった4-HPRによるSARS-CoV-2感染の抑制機構を明らかにしたため。

Strategy for Future Research Activity

SARS-CoV-2感染を抑制する化合物を引き続き探索し、シード化合物を発見する。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2023 2022

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Reactive oxygen species are associated with the inhibitory effect of N-(4-hydroxyphenyl)-retinamide on the entry of the severe acute respiratory syndrome-coronavirus 22023

    • Author(s)
      Hayashi Yasuhiro、Huang Xuhao、Tanikawa Takashi、Tanigawa Kazunari、Yamamoto Mizuki、Gohda Jin、Inoue Jun-ichiro、Fukase Koichi、Kabayama Kazuya
    • Journal Title

      The Journal of Biochemistry

      Volume: 173 Issue: 5 Pages: 337

    • DOI

      10.1093/jb/mvad020

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Dihydroceramide Δ4-Desaturase 1 Is Not Involved in SARS-CoV-2 Infection2022

    • Author(s)
      Hayashi Yasuhiro、Matsuda Kouki、Tanigawa Kazunari、Tanikawa Takashi、Maeda Kenji、Tsuchiya Kiyoto
    • Journal Title

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 45 Issue: 10 Pages: 1559-1563

    • DOI

      10.1248/bpb.b22-00503

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • Year and Date
      2022-10-01
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] N-(4-hydroxyphenyl) retinamideは細胞膜の流動性低下を 惹起することでSARS-CoV-2 感染を抑制する2023

    • Author(s)
      林 康広、黄 栩昊、土屋 亮人、松田幸樹、山本 瑞生、合田 仁、 井上 純一郎、深瀬 浩一 、前田 賢次、山下 純、樺山 一哉
    • Organizer
      第45回 蛋白質と酵素の構造と機能に関する九州シンポジウム
    • Related Report
      2023 Research-status Report

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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