フォールディング異常症治療薬を目指した化学シャペロンの構造活性相関研究

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K08014
• Research Institution: Asahikawa Medical College
• Principal Investigator: 奥田 勝博 旭川医科大学, 医学部, 助教 (00389115)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐能 正剛 広島大学, 医歯薬保健学研究院(薬), 助教 (00552267) ; 太田 茂 広島大学, 医歯薬保健学研究院(薬), 教授 (60160503) ; 酒井 規雄 広島大学, 医歯薬保健学研究院(医), 教授 (70263407)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 化学シャペロン / 構造活性相関

Outline of Annual Research Achievements

前年度に引き続き4PBA誘導体の種類を増やし、モデルタンパク系での直接作用の評価、変異タンパク強制発現細胞での評価、HDAC 阻害活性評価、神経細胞毒性評価、神経保護活性評価を行った。これらの検討により各活性において母化合物である4PBAより活性の強い化合物を見出すことができたが、細胞毒性の強い化合物等を除き、総合的な活性で考察すると、4PBAに優る化合物は4化合物のみに限定された。
転写促進遺伝子の探索として、SH-SY5Y 細胞に各誘導体および小胞体ストレス惹起化合物としてtunicamycinを添加し、その24時間後における発現遺伝子の変動をリアルタイムPCRにて観察した。標的遺伝子は4PBAでの変動が見込まれる分子シャペロンや小胞体関連遺伝子を含む14遺伝子とした。その結果、誘導体の化学シャペロン活性の強弱と強い相関を示す遺伝子（KDELR1, KDELR2, ERO1LB, BDNF）やHDAC阻害活性の強弱と強い相関を示す遺伝子（KDELR3, CSPG5, TMEM158）を見出した。化学シャペロン活性とHDAC阻害活性はそれぞれ異なる遺伝子の発現変動と相関しており、別々のメカニズムでタンパク質凝集抑制をコントロールしている可能性が示唆された。また、4PBAと同様の挙動を示し、より発現変動の強い化合物が確認された。これらの化合物はin vivoにおけるフォールディング異常症治療薬の候補化合物となることが考えられる。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

In vitroでの有用な誘導体の発見へと至っていないために、本来予定していたパーキンソン病モデルマウスin vivo での4PBA 誘導体の活性評価を行う段階になっていない。In vivo試験を行う前に更なる誘導体の合成と活性評価を行い、より強い活性の化合物を見出すことが先決だと考える。

Strategy for Future Research Activity

発現変動が認められた遺伝子について、タンパク質レベルでの変動をウエスタンブロッティングで確認する。これまでの活性評価を継続し、より高活性の化合物を見出す。In vivoでの総合的な化学シャペロン活性を評価する。GC/MSを用いたSH-SY5Y細胞におけるメタボローム解析を行う

Causes of Carryover

研究の進行がやや遅れ気味で、研究分担者佐能が分担する動物実験を行うに至らなかったために本年度の使用額が少なめとなった。

Expenditure Plan for Carryover Budget

次年度の動物実験費用に当てる。