2014 Fiscal Year Research-status Report
不可逆的な酵素阻害剤評価用バイオセンサの開発と薬剤スクリーニングへの応用
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25420841
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| Research Institution | Kanagawa Institute of Technology |
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Principal Investigator |
飯田 泰広 神奈川工科大学, 応用バイオ科学部, 教授 (40329305)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | セクレターゼ / 固定化酵素 / 阻害剤 / スクリーニング / マイクロシステム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アルツハイマー病は認知症の一種であり、脳が次第に萎縮し、記憶障害や実行機能障害などが起こり、ついには死に至る病である。この病気は、脳内にアミロイドβペプチドからなるアミロイド線維が沈着してできる老人班と神経原線維が異常にリン酸化されたタウタンパクが認められる神経変性疾患病である。国内に約200万人以上もいる認知症者の約6割がアルツハイマー病であるとされている。今後、高齢者人口の急増とともにアルツハイマー病患者がさらに増加するものと予測されるため、この対策は社会的に重要である。そのため、治療薬の開発が精力的に進められてきているが、現在、十分効果のあるものは開発されておらず、また、根治的な療法は皆無である。
本研究では、アルツハイマー病の原因となるアミロイド線維を形成するのに鍵となる酵素の阻害剤を見出すためのツールを開発し、実際にスクリーニングを行い、リード化合物を得ることを目標としている。特に、通常開発される酵素阻害剤が基質のアナログを対象とすることが多く、可逆的阻害であることに対し、本研究では、固定化酵素と組み合わせることにより不可逆的に阻害できる化合物を容易に評価できるシステムを開発することにより従来にないタイプの阻害剤スクリーニングを行うことを特徴としている。
これまでに、配向性を考慮したβ-セクレターゼの構築とマイクロフローデバイスのための新規固定化用担体の開発、及びマイクロフローセンシングシステムの開発を行ってきており、開発した当該システムを用いて生薬と対象とした不可逆的β-セクレターゼ阻害剤スクリーニングを試みた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
26年度の実験計画における目標は2つあった。1つは、新規β-セクレターゼ活性評価用基質の構築であった。これは、2種類の蛍光タンパク質をβ-セクレターゼの識別配列をリンカーにして結合したものであり、それぞれのアミノ酸配列をコードするDNAを結合させ、ベクターに組込むことによって、目的の基質を大腸菌で作成できるようにするものである。これまでの基質は、認識するペプチド鎖に蛍光色素を結合させるため、合成のステップが必要であったが、本研究により、大腸菌を培養するだけで目的基質を得ることができるようになった。
もう一つの目標は、これまで開発した、配向性を考慮したβ-セクレターゼの構築と当該固定化酵素を具備したβ-セクレターゼ活性評価用のマイクロフローデバイスを用いて、不可逆的β-セクレターゼ阻害剤スクリーニングであった。約30種類の生薬を対象にスクリーニングを行った結果、ある生薬から不可逆的なβ-セクレターゼ阻害活性を見出すことができた。
当初の目的は、生薬300種類以上を対象とし、また、他の化合物等も検討する予定であったため、若干予定より遅れてしまっているが最終年度にスクリーニング対象を増やして行い、阻害物質の分離精製、同定など当初の目的を達成したいと考えている。
以上のことから、概ね予定通り進んでいると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度も、ほぼ予定通り進めることができたが、β-セクレターゼ阻害剤スクリーニングにおいて、当初の目的は、生薬300種類以上を対象とし、また、他の化合物等も検討する予定であったが、目標数をこなせてはいないため、最終年度の早い段階でスクリーニングを終わらせる予定である。
既に阻害活性を得ている生薬抽出物からは、阻害物質の分離精製、同定など当初の目的で進めていきたいと考えている。
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| Causes of Carryover |
試薬や物品を購入したが端数が生じたため、残額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
当該金額を含めた金額で消耗品を購入していく予定である。
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