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

• 研究課題/領域番号: 15790524
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 小児科学
• 研究機関: 岐阜大学
• 研究代表者: 加藤 善一郎 岐阜大学, 医学部附属病院, 講師 (90303502)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円); 2004年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円); 2003年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
• キーワード: IL-18 / 立体構造 / NMR

研究概要

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。

研究成果

• [雑誌論文] Generation of highly stable IL-18 based on a ligand-receptor complex structure (2004)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto Y, Kato Z, et al.
  • 雑誌名: BBRC 317(1) ページ: 181-186
• [雑誌論文] Systematic optimization of active protein expression using GFP as a folding reporter. (2004)
  • 著者名/発表者名: Omoya K, Kato Z, et al.
  • 雑誌名: Prot Expr & Purif 36(2) ページ: 327-332
• [雑誌論文] RNA editing of interleukin-12 receptor bata2, 2451 C-to-U (Ala 604 Val) conversion, associated with atopy. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kondo N, Kato Z, et al.
  • 雑誌名: Clin Exp Allergy. 34(3) ページ: 363-368
• [文献書誌] 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)
• [文献書誌] 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)
• [文献書誌] 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)
• [文献書誌] 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)
• [文献書誌] 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)
• [文献書誌] 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)