熱帯熱マラリア原虫由来代謝酵素を標的とした阻害剤スクリーニング系の構築

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 24790406
• Research Institution: Showa University
• Principal Investigator: 梅田 知伸 昭和大学, 薬学部, 助教 (80514471)
• Keywords: マラリア / 非メバロン酸経路 / 結晶構造解析

Research Abstract

熱帯熱マラリア原虫(Plasmodium falciparum)の非メバロン酸経路に対する新規阻害剤の開発につなげるため、同経路二段階目の反応を触媒する酵素である1-deoxy-D-xylulose 5-phosphate reductoisomerase(PfIspC)と新規化合物との複合体の結晶構造解析を行った。数種類の化合物との複合体の結晶を得ることに成功し、高分解能で構造決定することが出来た(投稿準備中)。
これらの化合物は、既知阻害剤であるfosmidomycin類似体であり、阻害能がより高くなっていることが確認されている。fosmidomycinに比べ、大きな官能基を持った化合物であるが、この嵩高い官能基を収容するため結合部位を覆うように存在するループ領域がinduced-fitにより開いていることが明らかになった。このループ領域の柔軟性を考慮すると、より大きな官能基も収容可能であると考えられる。
メインテーマであった阻害剤の結合強度スクリーニング系の構築については、大きな進展は見られなかった。前年度の結果から、測定に使う溶液を自身で調製したものを使って行ってみたが改善は見られなかった。また、Biacoreでの測定に不向きとされるTris緩衝液を用いずにタンパク質の精製を行ってみたが、Tris緩衝液を用いた場合のように目的タンパク質を精製することが出来なかった。Tris緩衝液を用いて精製したものを、別の緩衝液で置換し測定することも行ったが、良い結果は得られなかった。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

メインテーマである、Biacoreを用いた阻害剤の結合強度の測定系の確立には至らなかった。昨年度の結果から、ランニング緩衝液など測定に用いる溶液をすべて自身で調製し測定を行ったりもしたが、改善は見られなかった。また、Biacoreでの測定に不向きなTris緩衝液を用いずに測定しようと試みたが、良い結果は得られなかった。
ひとつの要因として、アナライトとして流す化合物が、質量変化を測定するには分子量が小さすぎるのではないかと考えられた。

Strategy for Future Research Activity

今後は、研究協力者よりPfIspCに対し阻害能が確認されているfosmidomycin類似体を数十種類提供した頂いたため、これら化合物との複合体の結晶構造を目指し、結晶化条件のスクリーニングを行っていく。さらに、それらの構造情報を基に新規化合物のデザインを行い、最適化を行っていく。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

予定していた学会での発表を出来なかったことが主な理由である。
結晶化実験用のスクリーニングキット、タンパク質精製用樹脂などが主な支出となる。
また、研究成果の学会での発表、研究協力者との打ち合わせのための旅費も必要である。