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2016 Fiscal Year Research-status Report

各種免疫抑制剤・免疫調節剤の新規標的蛋白質の同定と免疫系における臨床的意義

Research Project

Project/Area Number 15K09516
Research InstitutionAkita University

Principal Investigator

涌井 秀樹  秋田大学, 理工学研究科, 教授 (70240463)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 布村 渉  秋田大学, 理工学研究科, 准教授 (70256478)
小松田 敦  秋田大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (70272044)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords免疫抑制剤 / 免疫調節剤 / 薬剤アフィニティークロマトグラフィー / 血液・免疫組織 / 薬剤標的蛋白質 / 新規薬理作用 / 臨床応用 / 温故知新創薬
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、既存の免疫抑制剤・免疫調節剤の新たな薬理作用を発見し、その臨床応用(適応症の拡大など)に繋げることである。主に以下の研究を進めた。
1.Hydroxychloroquine(HCQ)は、抗マラリア薬として開発されたが、今日では免疫調節剤として使用されている。また、HCQには多彩な薬効(抗がん作用など)があるが、薬理作用機序の詳細は不明である。本年度は、新たなHCQ結合蛋白質として、赤血球膜の陰イオン受動輸送体や、解糖系酵素の乳酸脱水素酵素を同定し、研究成果を発表した。他にも、新たなHCQ結合蛋白質として、自己由来の起炎性因子などを同定し、解析を進めた。
2.Methotrexate(MTX)は、抗がん剤として開発されたが、今日では免疫調節剤として、特に関節リウマチの治療薬として使用されている。MTXは、薬理学的には葉酸代謝拮抗剤に分類されているが、免疫調節剤としての薬理作用機序の詳細は不明である。本年度は、新たなMTX結合蛋白質として、多機能性サイトカインを同定した。結合様式などの解析を進め、論文投稿の準備を開始した。
3.Mesalazine(5-ASA)は、炎症性腸疾患の基本薬であるが、その薬理作用機序の詳細は不明である。本年度は、新たな5-ASA結合蛋白質として、免疫細胞に作用して炎症反応を増幅させる因子を同定した。結合様式などの解析を進めた。
4.Methylprednisolone(mPSL)は、パルス療法などで用いられる副腎皮質ステロイド薬であり、細胞内のホルモン受容体に結合して核内に移行し、標的遺伝子の転写を調節することでgenomicな免疫抑制作用を示す。一方で、作用の早いnon-genomicな系も想定されているが、その詳細は不明である。本年度は、mPSL結合蛋白質として、シグナル伝達系の蛋白質リン酸化調節因子を同定し、結合様式などの解析を進めた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

「研究実績の概要」で述べたように、以下の薬剤標的蛋白質候補を同定し、一部の研究成果を発表した。
1.新たなHCQ結合蛋白質(陰イオン受動輸送体、解糖系酵素の乳酸脱水素酵素)について、国内外での学会発表を行い、査読付き国際学術雑誌に論文が掲載された。他にも、新たなHCQ結合蛋白質を同定し、解析を進めている。
2.新たなMTX結合蛋白質として、多機能性サイトカインを同定して解析結果をまとめ、論文の投稿準備中である。
3.新たな5-ASA結合蛋白質として、免疫細胞に作用して炎症反応を増幅させる因子を同定し、解析を進めている。
4.新たなmPSL薬剤結合蛋白質として、シグナル伝達系の蛋白質リン酸化調節因子を同定し、解析を進めている。

Strategy for Future Research Activity

本研究は、おおむね順調に進展していることから、「研究実績の概要」で述べた各種の薬剤結合性蛋白質について、これまでと同様に研究を推進する。平成29年度は、本研究の最終年度であり、以下の点に焦点を絞る。
1.「現在までの進捗状況」に記載した解析中の薬剤結合蛋白質について、結果をまとめて学会発表を行い、論文の投稿準備を進める。
2.世界的な研究動向を注視しながら、必要に応じて新たな薬剤を追加選定する。その結合蛋白質を同定し、結合様式などの解析を進める。

Causes of Carryover

本年度に予定していた消耗品の使用計画の一部を変更し、次年度に使用することとした。

Expenditure Plan for Carryover Budget

次年度の消耗品使用計画に加える。

  • Research Products

    (6 results)

All 2016 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Hydoxychloroquine binding to cytoplasmic domain of Band 3 in human erythrocyte: novel mechanistic insights into drug structure, efficacy and toxicity2016

    • Author(s)
      Nakagawa M, Sugawara K, Goto T, Wakui H, Nunomura W
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 473 Pages: 999-1004

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2016.04.005

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Enzymatic and thermodynamic profiles of a heterotetramer lactate dehydrogenase isozyme in swine2016

    • Author(s)
      Goto T, Sugawara K, Nakamura S, Kidokoro S, Wakui H, Nunomura W
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 479 Pages: 860-867

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2016.09.118

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Conserved and unique enzymatic and thermodynamic properties of lactate dehydrogenase in skeletal muscle of ectothermic, mesothermic and endothermic vertebrates2016

    • Author(s)
      Goto T, Nakagawa M, Sugawara K, Takahashi T, Yonezawa M, Wakui H, Nunomura W
    • Organizer
      The 22nd International Congress of Zoology
    • Place of Presentation
      沖縄コンベンションセンター(沖縄県宜野湾市)
    • Year and Date
      2016-11-17 – 2016-11-18
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Inhibition of heterotetramer lactate dehydrogenase isozyme blocked cell proliferation of K5622016

    • Author(s)
      Goto T, Sugawara K, Asanuma K, Ubukawa K, Guo Y, Kobayashi I, Takahashi N, Wakui H, Nunomura W
    • Organizer
      The 12th International Congress of Cell Biology
    • Place of Presentation
      プラハ(チェコ共和国)
    • Year and Date
      2016-06-22
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ヒドロキシクロロキンを用いた乳酸脱水素酵素の活性阻害による細胞増殖抑制2016

    • Author(s)
      後藤樹史,菅原琴美,浅沼研,中川瑞希,小林五十鈴,鵜生川久美,山下順助,髙橋直人,澤田賢一,涌井秀樹,布村渉
    • Organizer
      第68回日本細胞生物学会大会/日本ケミカルバイオロジー学会第11回年会/合同大会
    • Place of Presentation
      京都テレサ(京都府京都市)
    • Year and Date
      2016-06-15
  • [Remarks] 秋田大学理工学部生命科学科疾患生物学研究室ホームページ

    • URL

      http://www.gipc.akita-u.ac.jp/~wakui517/index.htm

URL: 

Published: 2018-01-16  

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