2014 Fiscal Year Annual Research Report
低分子化合物によるＨＩＶプロテアーゼ二量体形成阻害機構の解明と創薬への応用
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24791031
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| Research Institution | Kumamoto Health Science University |
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Principal Investigator |
青木 学 熊本保健科学大学, 保健科学部, 講師 (70389542)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | HIV-1 / プロテアーゼ阻害剤 / 薬剤耐性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
抗HIVプロテアーゼ阻害剤であるTipranavir（TPV）は、ホモ二量体を形成したHIVプロテアーゼ（PR）の酵素活性を阻止するだけではなく、二量体形成阻止（PDI）活性をも有するがこの阻止機構は不明である。本研究では、試験管内で誘導したTPV耐性HIV変異体を解析した結果、PRにTPV耐性に関与する4つのアミノ酸置換（L24M、L33I、I54V、V82T）を同定した。 FRETを用いた評価系によりL24MとL33Iは単一でTPVのPDI活性を喪失させるが、I54VとV82Tは影響しないことを確認、報告した（Aoki M et al. J Virol. 86:13384-96, 2012）。次にこれまでに報告されているTPV耐性関連変異（24部位、31アミノ酸置換）について同様に解析すると、PDI活性の喪失に関与するアミノ酸置換はPRの 3 領域に集簇し、またこの3領域はPR単量体の folding に重要とされる部位と大部分がオーバーラップする事が判った。一方、PRはGag-Pol前駆体タンパク質の一部として翻訳され、autoprocessingにより前駆体から切断、成熟することが知られていることから、PRのNおよびC末端に前駆体タンパク質の一部を結合させたタンパク質（TFR-PR）を作成、ESI-MSでTPVとの結合解析を行うと、TPVはこのTFR-PRの単量体と二量体の両方に結合することを確認した。以上の結果、TPVはPRが二量体を形成する前のPR前駆体単量体に結合し、foldingを阻害することで二量体形成を阻止している可能性が示唆された。更にTPVのPDI活性の喪失に関与する領域と同じアミノ酸配列を持つトリペプチドを合成、PDI活性を検討した結果、一部にその活性が見られたことから、今後更に構造を検討することでより強力な化合物の開発に繋がるものと期待された。
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Research Products
(3 results)
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[Journal Article] Conserved hydrogen-bonding network of P2 bis-tetrahydrofuran containing HIV-1 protease inhibitors (PI) with protease active site amino acid-backbone aid in their activity against PI-resistant HIV.2014
Author(s)
Yedidi RS, Garimella H, Aoki M, Aoki H, Desai DV, Chang SB, Davis DA, Fyvie WS, Kaufman JD, Smith DW, Das D, Wingfield PT, Maeda K, Ghosh AK and Mitsuya H.
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Journal Title
Antimicrob Agents Chemother
Volume: 58
Pages: 3679-88
DOI
Peer Reviewed
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