遺伝性難病FAPに対する創薬研究

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25253012
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 甲斐 広文 熊本大学, 大学院生命科学研究部(薬), 教授 (30194658)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): スイコ メリー・アン・ソテン 熊本大学, その他の研究科, 助教 (20363525) ; 首藤 剛 熊本大学, その他の研究科, 准教授 (80333524)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: アミロイドーシス / トランスサイレチン

Outline of Annual Research Achievements

トランスサイレチン (TTR) は，主に肝臓にて産生される血清タンパク質の一つである．細胞外に分泌されたTTRは，四量体を形成し，ThyroxineやVitamin Aの輸送単体の機能を有するが，一方で, その正常型または変異型タンパク質は，細胞外で不安定化することで，アミロイドとよばれる線維状の不溶性タンパク質の形成を促進し，TTRアミロイドーシスを引き起こす．これまで，TTRに特異的に作用し，TTRアミロイドーシスに対する治療効果を発揮しうる化合物の探索を目的とし，化合物ライブラリー (LOPAC 1280) を用いたハイスループットスクリーニング (HTS) を行い，ヒット化合物20種類を得た. 本研究では，その中で入手可能であった19種類の化合物 (A~L) についてV30MTTR変異リコンビナントタンパク質を用いた2次スクリーニングを行った．
まず，各化合物がTTRアミロイド形成に与える影響についてThioflavin-T (ThT) Assayにより検討した．その結果，14種類の化合物が，アミロイド形成を有意に抑制した．次に，この抑制効果が，(i) 化合物がTTRの四量体を安定化したことに起因するのか，(ii) 化合物がアミロイドに直接作用し，アミロイド線維の伸長阻害，または溶解を促進したことに起因するのかについて明らかにするため種々の検討を行った．まず，(i) の観点を明らかにするために，化合物同時添加後のTTRタンパク質の状態についてSDS-PAGEを用いて解析した．その結果，13種類の化合物 (A, D, F, G, H, I, J, K, L, M, Q, R, S) がTTR四量体構造の安定化作用を有することが明らかになった．次に，(ii) の観点を明らかにするために，予め形成させたTTRアミロイドに対して各化合物を添加し，その後のアミロイド量の変動についてThT Assayで定量した．その結果，2種類の化合物 (B, R) が，TTRアミロイド量を減少させ，アミロイド溶解作用を有することが示唆された．

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] TALENs Facilitate Single-step Seamless SDF Correction of F508del CFTR in Airway Epithelial Submucosal Gland Cell-derived CF-iPSCs. (2016)
  • Author(s): Suzuki S, Sargent RG, Illek B, Fischer H, Esmaeili-Shandiz A, Yezzi MJ, Lee A, Yang Y, Kim S, Renz P, Qi Z, Yu J, Muench MO, Beyer AI, Guimaraes AO, Ye L, Chang J, Fine EJ, Cradick TJ, Bao G, Rahdar M, Porteus MH, Shuto T, Kai H, Kan YW, Gruenert DC
  • Journal Title: Molecular Therapy Nucleic Acids Volume: 5 Pages: e273
  • DOI: 10.1038/mtna.2015.43
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] The effect of mild electrical stimulation with heat shock on diabetic KKAy mice. Integr Mol Med. 2015 Dec 17; 3: DOI: 10.15761/IMM.1000190. (2015)
  • Author(s): Kai Y, Tsurekawa Y, Fukuda R, Omachi K, Piruzyan M, Okamoto Y, Motomura K, Suico MA, Shuto T, Kondo T, Araki E, Kai H.
  • Journal Title: Integr Mol Med. Volume: 3 Pages: -
  • DOI: 10.15761/IMM.1000190.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Structural stabilization of transthyretin by a new compound, 6-benzoyl-2-hydroxy-1H-benzo[de]isoquinoline-1,3(2H)-dione (2015)
  • Author(s): Yokoyama T, Takaki S, Chosa K, Sato T, Suico MA, Teranishi Y, Shuto T, Mizuguchi M, Kai H
  • Journal Title: J Pharmacol Sci. Volume: 129 Pages: 240-243
  • DOI: 10.1016/j.jphs.2015.09.006
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 細胞内ストレスと生活習慣病-分子シャペロンHsp72の耐糖能改善効果とその機序- (2015)
  • Author(s): 荒木 栄一, 近藤 龍也, 甲斐 広文
  • Journal Title: 日本体質医学会雑誌 Volume: 77 Pages: 163-166
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Endoplasmic Reticulum (ER) Stress Induces Sirtuin 1 (SIRT1) Expression via the PI3K-Akt-GSK3β Signaling Pathway and Promotes Hepatocellular Injury. (2015)
  • Author(s): Koga T, Suico MA, Shimasaki S, Watanabe E, Kai Y, Koyama K, Omachi K, Morino-Koga S, Sato T, Shuto T, Mori K, Hino S, Nakao M, Kai H.
  • Journal Title: J Biol Chem. Volume: 290 Pages: 30366-30374
  • DOI: 10.1074/jbc.M115.664169.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Preemptive quality control protects the ER from protein overload via the proximity of ERAD components and SRP. (2015)
  • Author(s): Kadowaki H, Nagai A, Maruyama T, Takami Y, Fitrah PS, Kato H, Honda A, Hatta T, Natsume T, Sato T, Kai H, Ichijo H, Nishitoh H.
  • Journal Title: Cell Rep. Volume: 13 Pages: 944-956
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2015.09.047.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Cross-talk between PKA-Cβ and p65 mediates synergistic induction of PDE4B by roflumilast and NTHi. (2015)
  • Author(s): Susuki-Miyata S, Miyata M, Lee BC, Xu H, Kai H, Yan C, Li JD.
  • Journal Title: Proc Natl Acad Sci U S A. Volume: 112 Pages: E1800-1809
  • DOI: 10.1073/pnas.1418716112.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] 遺伝性疾患患者由来iPS細胞を用いた遺伝子治療と再生医療；遺伝性呼吸器疾患嚢胞性繊維症(Cystic Fibrosis, CF)患者由来iPS細胞のゲノム修復及び機能的気道上皮細胞への分化誘導 (2016)
  • Author(s): 鈴木 伸悟、R. Geoffrey Sargent、帖佐 圭佑、Beate Illek、Horst Fischer、Alaleh Eamaeili-Shandiz、首藤 剛、甲斐 広文、Yuet. W Kan、Dieter.C Gruenert
  • Organizer: 第89回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川）
  • Year and Date: 2016-03-09 – 2016-03-11
• [Presentation] Molecular mechanism of the intracellular quality control of TTR by Hsp47 (2015)
  • Author(s): Y. Wakita, R. Yamakawa, K. Chosa, S. Takaki, Y. Teranishi, T. Sato, M.Suico, T. Shuto, H. Kai
  • Organizer: 2015 cell biology ascb annual meeting
  • Place of Presentation: San Diego(USA)
  • Year and Date: 2015-12-12 – 2015-12-16
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Hsp47によるTTRタンパク質の細胞内品質管理機構の解明 (2015)
  • Author(s): 脇田 有梨子、山川 瑠斐子、帖佐 圭佑、高木 舜、寺西 ゆり子、佐藤 卓史、Mary Ann Suico、首藤 剛、甲斐 広文
  • Organizer: BMB2015
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（兵庫）
  • Year and Date: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [Presentation] Hsp47によるTTRタンパク質の細胞内品質管理機構の解明 (2015)
  • Author(s): 脇田 有梨子、山川 瑠斐子、帖佐 圭佑、高木 舜、寺西 ゆり子、佐藤 卓史、Mary Ann Suico、首藤 剛、甲斐 広文
  • Organizer: 第32回日本薬学会九州支部大会
  • Place of Presentation: 九州保健福祉大学（宮崎）
  • Year and Date: 2015-11-28 – 2015-11-29
• [Presentation] バーチャルスクリーニングシステムを活用した、家族性アミロイドポリニューロパチー原因タンパク質 TTR の四量体安定化剤の同定 (2015)
  • Author(s): 高木 舜、帖佐 圭佑、横山 武司、佐藤 卓史、Mary Ann Suico、寺西 ゆり子、首藤 剛、水口 峰之、甲斐 広文
  • Organizer: 第37回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム2015
  • Place of Presentation: 熊本大学薬学部（熊本）
  • Year and Date: 2015-11-19 – 2015-11-20
• [Presentation] Hsp47によるTTRタンパク質の細胞内品質管理機構の解明 (2015)
  • Author(s): 脇田 有梨子、山川 瑠斐子、帖佐 圭佑、高木 舜、寺西 ゆり子、佐藤 卓史、Mary Ann Suico、首藤 剛、甲斐 広文
  • Organizer: 第37回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム2015
  • Place of Presentation: 熊本大学薬学部（熊本）
  • Year and Date: 2015-11-19 – 2015-11-20
• [Presentation] 6-benzoyl-2-hydroxy-1H-benzo[de]isoquin oline-1,3(2H)-dione is a novel transthyretin stabilizer for familial amyloid polyneuropathy (2015)
  • Author(s): S. Takaki, K. Chosa, T. Yokoyama, Y. Teranishi, Y. Wakita, T. Sato, M. Suico, T. Shuto, M. Mizuguchi, H. Kai
  • Organizer: International Symposium on Chronic Inflammatory Diseases, Kumamoto (ISCIDK2015)
  • Place of Presentation: 熊本大学（熊本）
  • Year and Date: 2015-10-16 – 2015-10-17
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] High throughput screening-based identification of transthyretin stabilizers for familial amyloid polyneuropathy (2015)
  • Author(s): Y. Teranishi, K. Chosa, T. Shuto, S. Takaki, Y. Wakita, T. Sato, M. Suico, T. Yamashita, H. Kai
  • Organizer: International Symposium on Chronic Inflammatory Diseases, Kumamoto (ISCIDK2015)
  • Place of Presentation: 熊本大学（熊本）
  • Year and Date: 2015-10-16 – 2015-10-17
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] The molecular quality control of TTR by Hsp47 (2015)
  • Author(s): Y. Wakita, R. Yamakawa, K. Chosa, S. Takaki, Y. Teranishi, T. Sato, S. Ann, T. Shuto, H. Kai
  • Organizer: International Symposium on Chronic Inflammatory Diseases, Kumamoto (ISCIDK2015)
  • Place of Presentation: 熊本大学（熊本）
  • Year and Date: 2015-10-16 – 2015-10-17
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 遺伝性腎炎Alport症候群の病態進行抑制因子および原因タンパク質に焦点を当てた新規治療薬の開発 (2015)
  • Author(s): 大町 紘平, 福田 亮介, 嘉村 美里, 寺本 啓祐, 横田 翼, 本村 敬士, 山川 瑠斐子, Mary Ann Suico, 首藤 剛, 甲斐 広文
  • Organizer: 第6回分子腎臓フォーラム
  • Place of Presentation: グランフロント大阪（大阪）
  • Year and Date: 2015-09-05 – 2015-09-05
• [Presentation] Characterization of the intracellular behavior of COL4A5 and clarification of molecular mechanism of alport syndrome (2015)
  • Author(s): K. Omachi, M. Kamura, K. Teramoto, R. Fukuda, M. Suico, T. Shuto, H. Kai
  • Organizer: 52nd ERA-EDTA CONGRESS LONDON 2015
  • Place of Presentation: London（UK）
  • Year and Date: 2015-05-28 – 2015-05-31
  • Int'l Joint Research
• [Remarks] 熊本大学大学院薬学教育部 遺伝子機能応用学研究室
  • URL: http://molmed730.org/index.html