血管平滑筋作用薬の創薬活動に向けて医薬品スクリーニングの新しい方法の開発

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07557310
• Research Institution: Gunma University School of Medicine
• Principal Investigator: 小浜 一弘 群馬大学, 医学部, 教授 (30101116)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 斉田 孝市 バイエル薬品(株)薬理学研究所, 主任研究員 ; 中村 彰男 群馬大学, 医学部, 助手 ; 石川 良樹 群馬大学, 医学部, 助手 (20212863) ; 岡垣 壮 群馬大学, 医学部, 講師 (80185412)
• Keywords: 血管平滑筋 / 創薬 / スクリーニング / リン酸化 / ミオシン / フォスファターゼ / ミオシン軽鎖キナーゼ / 収縮制御

Research Abstract

平滑筋作用薬の最終効果は収縮で判定すべきもので、収縮を担うものがアクトミオシン系である。細胞内作用薬はこれに連関したものが多いことが期待される。研究代表者らは平滑筋の天然アクトミオシン標品を用いて薬効を判定する研究に従事して、この標品にはアクチンとミオシンのみならず、これを収縮・制御する種々の蛋白質が含まれることを明らかにした。さらにこれら制御蛋白質に対する薬物効果を調べて来た。この過程で医薬品の開発に抗生物質その他の天然生産物より細胞内に作用をもつ物質をスクリーニングしてみよう、その為のプロトコールが必要であると考えるに至った。本研究ではこの標品を用い、細胞内作用薬をATPase活性を測定することにより、能率良くスクリーニングするシステムを確立することから始まる。不可逆的に作用する薬物はin vitro motility ass-ayを用い除外する。次いで、アクチン、ミオシン及びこれらを修飾する蛋白質にスクリーニングされた薬物を直接作用させて、作用点を決定するプロトコールを以下の様に作成することができた。
1)ウシ大動脈平滑筋より所定の方法で天然アクトミオシン標品を得る。
2)スクリーニングすべき物質を含む天然アクトミオシンのATPase活性を測定する。
3)ATPase上、促進又は制御の効果がみられた物質に関してミオシン軽鎖のリン酸化に対する作用を検討する。
4)ATPase活性には影響を及ぼすが、リン酸化には影響しない薬物に関して、平滑筋のミオシンとアクチンに対する直接作用の可能性を試験する。
5)ATPase活性及びリン酸化とともに影響を及ぼす薬物に関しては以下のような検討を行う。
i)1)に従いアクチンとミオシンに対する直接作用を否定する。
ii)ミオシン軽鎖キナーゼ、カルモジュリン及びフォスファターゼをそれぞれ平滑筋より精製し、薬物存在下の作用を検討し作用点を決定する。

Research Products

• [Publications] Sato,M.: "Myosin light chain kinase from vascular smooth muscle inhibit the ATP-dependent interaction between actin and myosin by binding to actin." J.Biochem.118. 1-3 (1995)
• [Publications] Hayakawa,K.: "Reversible effects of Okadaic acid and Microcyotin-LR on the ATP-dependent interaction between actin and myosin." J.Biochem.117. 509-514 (1995)
• [Publications] Ishikawa,R.: "Purification of an ATP-dependent actin-binding protein from a lower eukaryote. Physarum polycepharum." Biochem.Biophys.Res.Commun.212. 347-352 (1995)
• [Publications] Kohama,K.: "Myosin light chain kinase : an actin-binding proctin that regulates an ATP-dependent interaction with myosin." Trends Pharmacol.Sci.17. 284-287 (1996)
• [Publications] Sasaki,Y.: "Inhibition by drebrin of the actin-bundling activity of brain fascin,a protein localized in filopodia of growth cones." J.Neurochem.66. 980-988 (1996)
• [Publications] Hayashi.K.: "Modulatory role of drebrin on the cytoskeleton within dendritic spines in the rat cerebral cortex." J.Neurosci.16. 7161-7170 (1996)
• [Publications] Kohama,K.: "Smooth muscle contraction. New regulatory modes." Japan Sci.Soc.Press & S.Karger, 159 (1995)
• [Publications] Maruyama,K.: "Calcium as cell signal" Igaku-Shoin, 293 (1995)