2014 Fiscal Year Research-status Report
糖鎖合成阻害を機序とする薬剤耐性回避型抗ウイルス剤の探索
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26460157
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
袴田 航 日本大学, 生物資源科学部, 准教授 (10333337)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | グルコシダーゼ / 阻害剤 / 蛍光基質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
新型インフルエンザ等、毎年のように新しいウイルス感染症が報告されているが、抗ウイルス薬は非常に限られている。細菌感染症に対する抗生物質に比べ、抗ウイルス薬の開発は大きく遅れており、新規な抗ウイルス薬の開発が喫緊の課題となっている。本研究では、薬剤耐性ウイルスの出現回避を目指しウイルス宿主の酵素を標的酵素とした抗ウイルス薬開発を行う。そこで、ウイルスコートタンパク質の糖鎖合成阻害がウイルスの感染性を大幅に低下させる事に着目し、これら糖鎖合成を司る酵素の阻害剤は薬剤耐性回避型抗ウイルス薬となると考えた。本研究では、培養細胞内で機能する糖鎖合成酵素特異的蛍光基質を合成し、化合物ライブラリから阻害剤スクリーニングを行い、抗ウイルス薬のリード化合物を得る事を目的として研究を行った。
はじめに標的酵素の基質特性解析・酵素とのドッキングシミュレーションに基づき、キノンメチド開裂反応を利用した蛍光基質の分子設計を行い、小胞体に局在する標的酵素活性の特異的検出を目指した３色（赤・青・緑）の蛍光基質の合成を行った。次に、合成したそれらの基質が標的酵素の存在するオルガネラでsる小胞体を特異的に蛍光染色するか確認を行なった結果、三種のヒト培養細胞で小胞体を特異的に染色することを明らかにした。
そこで、標的酵素の既知阻害剤の阻害活性を指標として、合成した蛍光基質およびHeLa細胞を用いて阻害剤スクリーニング系の構築を試みた。本系の最適化に際しては、基質の決定（赤・青・緑の３色の蛍光基質から検討）・基質濃度・インキュベーション時間・細胞種・培養培地組成等の条件を詳細に検討を行なっている。
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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
本年度は、標的酵素の基質の分子設計、合成、既知阻害剤と培養細胞を用いた阻害剤のスクリーニング系の構築を目標とし研究を行った結果、阻害剤のスクリーニング系の最適化の課題は残されているがスクリーニング系の構築までは達成したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度以降は、前述した培養細胞を用いた阻害剤スクリーニング系の最適化の後、化合物ライブラリから小胞体グルコシダーゼ阻害剤のスクリーニングを行う。 スクリーニングを行う第一の化合物ライブラリとして、理化学研究所 ケミカルバイオロジー研究基盤施設 創薬ケミカルバンク基盤ユニット 天然化合物バンク「NPDepo」ライブラリを予定している。また、より幅広い化合物空間を持つ多様性のあるライブラリを用いることで新規阻害剤のヒット率が向上すると考え、第二のライブラリとして、東京大学 創薬等支援技術基盤プラットフォーム制御拠点が所有する化合物ライブラリのうち「General Library」と「Core Library」の申請と購入を予定している。
化合物ライブラリからヒット化合物群を得たのち、これら化合物の細胞毒性・濃度依存性・時間依存性等を評価し、最終ヒット化合物を選抜する。これらの化合物は、国立感染症研究所において抗ウイルス活性を測定していただく予定である。感染研とは抗ウイルス活性スクリーニング研究において共同研究の実績がある。また、本課題の化合物からの阻害剤スクリーニングは、大学院生２名を研究協力者として遂行していく予定である。
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