| 研究課題/領域番号 |
16205021
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
生体関連化学
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| 研究機関 | 日本医科大学 |
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研究代表者 |
西野 武士 日本医科大学, 大学院・医学研究科, 教授 (40094312)
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| 研究分担者 |
岡本 研 日本医科大学, 医学部, 准教授 (60267143)
松村 智裕 日本医科大学, 医学部, 助教 (20297930)
菊地 浩人 (菊池 浩人) 日本医科大学, 医学部, 准教授 (00224907)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2007
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| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
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| 配分額 *注記 |
48,230千円 (直接経費: 37,100千円、間接経費: 11,130千円)
2007年度: 14,170千円 (直接経費: 10,900千円、間接経費: 3,270千円)
2006年度: 13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円)
2005年度: 13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円)
2004年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
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| キーワード | 蛋白質の立体構造に基づく創薬 / 抗痛風薬 / ALS / キサンチンオキシダーゼ / 蛋白質の基準振動検査 / X線結晶構造解析 / 蛋白質の基準振動計算 / モリブデン金属 / モリブデン水酸化機構 / キサンチン脱水素酵素 / X-線結晶構造 / 活性酸素 / モリブデン配位子 / キサンチン脱水素酸素 |
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| 研究概要 |
活性酸素の生成消去に関わる酵素蛋白質の立体構造の変化や揺らぎにつき、様々な研究を進めたが、特に重要な概略は以下の諸点である。1)キサンチン酸化還元酵素の反応中心にある触媒部位である、モリブドプテリンに存在するMo原子のそれぞれの配位子原子の同定とジオメトリーをX線結晶構造により決定した。従来の説に反し、活性型(sulfo型)と不活性型(desulfo型)の電子密度の比較により垂直位置に酸素原子、水平方向に硫黄原子を同定した。FYX-051の反応中間体の構造とともに、反応機構につき重要な証拠が得られた。さらに、Mo周辺の重要なアミノ酸の変異体異体解析を基にプリン水酸化反応の機構につき提出した。2)酵素の立体構造変化と機能変化につきその全体像が詳細に解明され各種総説として依頼され発表した。3)痛風治療薬として開発した阻害剤が哺乳類酵素および細菌由来の酵素で異なる動態を示す理由を解明するため、哺乳類酵素および細由来の酵素の三次構造の立体座標を基にアミノ酸の配座、水分子を含む全体の動的な揺らぎの重要性について基準振動計算、分子動力学計算を行い、詳細な検討を行った。その結果、基準振動ではその揺らぎの方向性の差があること、分子動力学では疎水性アミノ酸で構成されるペプチドの振動度に違いであることなどが解明された(生物物理学会発表、論文発表準備中)。創薬において強力な立体構造に基づく阻害剤をデザインする場合、極めて重要な知見である。4)トランスジェニックマウスを用いた酵素の生理学的意義の解明:スーパーオキシド超産生酵素のノックインマウスの作成を進めた。またALSモデルのトランスジェニックマウスに対して上述3種の酵素阻害剤およびアロプリノールの投与実験を行った。効果的結果が得られ(国際特許出願済、論文執筆中)、ALS治療又はその予防につき重要な結果である。
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