2017 Fiscal Year Annual Research Report

The development of the new therapeutic drug which based on the structure of the virus activation enzyme: The new control method of the highly pathogenic infectious diseases.

Research Project

Project/Area Number	15K09585
Research Institution	Sagami Women's University
Principal Investigator	奥村裕司相模女子大学, 栄養科学部, 教授 (70294725)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	永野ひかる大阪府立大学, 公私立大学の部局等, 研究員 (10748924) 嶋田昌子相模女子大学, 栄養科学部, 教授 (30637369)
Project Period (FY)	2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords	高病原性感染症 / ウイルス活性化酵素 / 膜結合型プロテアーゼ / 酵素阻害剤
Outline of Annual Research Achievements	高病原性鳥インフルエンザウイルス感染症では、ウイルスが感染性を獲得するためには、弱毒株同様、宿主側のプロテアーゼによるウイルス外膜糖タンパク質（ヘマグルチニン：HA）の限定分解が必須である。高病原性である所以は、このHAのプロテアーゼ切断部位が、複数の連続した塩基性アミノ酸（RKKR↓、KKKR↓など）から構成されている点にある。申請者らは、この高病原性特異的HA切断部位配列を認識する宿主プロテアーゼとして、新規ウイルス活性化酵素(MSPL/TMPRSS13)を発見し、その酵素学的性状解析ならびに結晶構造解析に成功した。そこで本研究では、MSPL/TMPRSS13の分子構造を基盤として合成した阻害剤による高病原性鳥インフルエンザ感染阻害効果の詳細を、培養細胞レベルおよびマウスを用いた個体レベルでのウイルス感染実験における酵素阻害剤の効果の評価等から明確にし、具体的な高病原性ウイルス感染症の予防・治療法を提案することを目的とした。昨年度までは、MSPL/TMPRSS13の分子構造を基盤として設計した阻害剤4種のIn Vitroでの性状評価を行った。4種類とも阻害係数（KiやIC50）や他の類似酵素に対する阻害効果の比較から、MSPL/TMPRSS13に想定以上の特異性を示す結果が得られた。最終年度である本年度では、この4種類の阻害剤の中で最も特異性の高い阻害剤を用いて、培養細胞レベルでのウイルス感染実験に取り組んだ。興味深いことに、本阻害剤は、HAのプロテアーゼ切断部位のP4位にLys(K)を有するウイルス株の感染・増殖を強く阻害する結果が得られた。この点においては、本阻害剤が高病原性ウイルス感染症の治療薬になりうることを考慮し、現在特許申請ならびに論文投稿の準備を進めている。今後は、マウスを用いた個体レベルでも、ウイルス感染実験における本阻害剤の効果を証明していきたい。