Glycotechnological development of a drug derived from urinastatin for the inhibition of premature delivery

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26462470
• Research Institution: Hirosaki University
• Principal Investigator: 柿崎 育子 弘前大学, 医学研究科, 准教授 (80302024)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田中 幹二 弘前大学, 医学部附属病院, 准教授 (20311540)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: ウリナスタチン / プロテオグリカン / ヒアルロン酸 / 糖鎖工学 / 早産

Outline of Annual Research Achievements

子宮経管の熟化は、熟化を誘導する刺激によって各種酵素の活性が変動することにより、細胞外マトリックスの構成に変化が起こる現象である。炎症等による急激な熟化を抑制する物質は早産治療薬として有望と考えられる。本研究では、既存の早産治療薬ウリナスタチンの糖鎖の役割を調べる目的と、さらにはその効果を高めることを期待して、ウリナスタチンが天然にもつコンドロイチン硫酸をヒアルロン酸に組み換えた分子を作製し、その作用を天然のウリナスタチンと比較した。28年度は、前年度の結果をまとめる論文を作成するために、その内容を補強する追加実験として、炎症時に高値を示す各種酵素に対するウリナスタチンの効果を調べた。ウリナスタチンは、シクロオキシゲナーゼやマトリックスメタロプロテアーゼの活性には影響を与えないか、高濃度でわずかな阻害を示すだけであった。エラスターゼ、プラスミンに対しては、阻害効果を示し、その効果の程度はウリナスタチンがもつ糖鎖の構造に依存すること明らかとなった。タンパク質と糖鎖の複合体（プロテオグリカン）であるウリナスタチンのこれら酵素に対する阻害効果は、天然のウリナスタチン、ヒアルロン酸に改変したウリナスタチン、糖鎖欠損体の順で大きく、ウリナスタチンがもつコンドロイチン硫酸の構造が重要であることが示唆された。コンドロイチン硫酸の重要性は、糖鎖のみを用いた実験によっても裏付けられた。前年度の細胞モデルを用いた実験結果と合わせると、炎症に対する糖鎖改変ウリナスタチンの効果は、天然型のものと同等かわずかに弱い可能性が示された。研究期間全体を通して、糖鎖改変ウリナスタチンが天然のものより強い作用は、細胞膜との相互作用の他は見いだせなかったが、本研究で作製した糖鎖改変体を用いることにより、これまで情報が少なかった天然のウリナスタチンの糖鎖構造の重要性が示された。