IL-18タンパク質立体構造に基づく低分子アンタゴニストスクリーニング

• Project/Area Number: 15790524
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Pediatrics
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: 加藤 善一郎 岐阜大学, 医学部附属病院, 講師 (90303502)
• Project Period (FY): 2003 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000); Fiscal Year 2004: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2003: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,600,000)
• Keywords: IL-18 / 立体構造 / NMR

Research Abstract

アレルギー疾患・自己免疫疾患・免疫不全はヒト抗原認識及び免疫反応機構の表裏を構成している。下図に示すように、アレルギー・免疫反応は、まず抗原提示細胞上のHLA分子・抗原ペプチド・T細胞レセプターの3者複合体形成により始まる。その後、種々のサイトカインを含むメディエーターによる修飾・増幅を経て、最終的な生体反応となって現れる。
平成16年度は、インターロイキン18構造・活性相関及び阻害剤の解析を行った。現在までに、ヒトIL-18蛋白質の立体構造表面に位置する残基の内、蛋白相互作用に関与すると考えられる残基の側鎖を改変した各種変異体を作成した。ヒトKG-1細胞株を用いた活性測定により、活性修飾に重要な残基を特定した。以上の解析から、IL-18活性を修飾するために重要な領域が同定された。一方、IL-18レセプターαホモロジーモデリングの結果から構造生物学的創薬基盤を踏まえて、蛋白レベル、ペプチドレベル、低分子薬剤レベルでの阻害活性実験を行い、その阻害メカニズムの解析を行い、阻害効果をもつ分子等を確認できた。

Research Products

• [Journal Article] Generation of highly stable IL-18 based on a ligand-receptor complex structure (2004)
  • Author(s): Yamamoto Y, Kato Z, et al.
  • Journal Title: BBRC 317(1) Pages: 181-186
• [Journal Article] Systematic optimization of active protein expression using GFP as a folding reporter. (2004)
  • Author(s): Omoya K, Kato Z, et al.
  • Journal Title: Prot Expr & Purif 36(2) Pages: 327-332
• [Journal Article] RNA editing of interleukin-12 receptor bata2, 2451 C-to-U (Ala 604 Val) conversion, associated with atopy. (2004)
  • Author(s): Kondo N, Kato Z, et al.
  • Journal Title: Clin Exp Allergy. 34(3) Pages: 363-368
• [Publications] Li A, Kato Z, Ohnishi H, Hashimoto K, Matsukuma E, Omoya K, Yamamoto Y, Kondo N.: "Optimized gene synthesis and high expression of human interleukin-18."Protein Expr Purif.. Nov;32(1):1. 10-18 (2003)
• [Publications] Kato Z, Jee J, Shikano H, Mashima M, Ohki I, Ohnishi H, Li A, Hashimoto K, Matsukuma E, Omoya K, Yamamoto Y, Yonrda T, Hara T, Kondo N, Shirakawa M.: "The structure and binding mode of interleukin-18."Nature Struct Biol.. Nov;10(11). 966-971 (2003)
• [Publications] Kato Z, Kozawa R, Teramoto T, Hashimoto K, Shinoda S, Kondo N.: "Acute cerebellitis in primary human herpesvirus-6 infection."Eur J Pediatr.. Nov;162(11). 801-803 (2003)
• [Publications] Aoki M, Matsui E, Kaneko H, Inoue R, Fukao T, Watanabe M, Teramoto T, Kato Z, Suzuki Y, Suzuki Y, Kasahara K, Kondo N.: "A novel single-nucleotide substitution, Leu 467 Pro, in the interferon-gamma receptor 1 gene associated with allergic diseases."Int J Mol Med.. Aug;12(2). 185-191 (2003)
• [Publications] Kato Z, Kozawa R, Hashimoto K, Kondo N.: "Transient lesion in the splenium of the corpus callosum in acute cerebellitis."J Child Neurol. Apr;18(4). 291-292 (2003)
• [Publications] Montano AM, Kaitila I, Sukegawa K, Tomatsu S, Kato Z, Nakamura H, Fukuda S, Orii T, Kondo N.: "Mucopolysaccharidosis IVA : characterization of a common mutation found in Finnish patients with attenuated phenotype."Hum Genet.. Jul;113(2). 162-169 (2003)