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プリオン蛋白構造解析に基づくバイオインフォーマティクスによるプリオン病治療薬開発

研究課題

研究課題/領域番号 16209017
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 ウイルス学
研究機関長崎大学

研究代表者

片峰 茂  長崎大学, 大学院医歯薬学総合研究科, 教授 (40161062)

研究分担者 伊藤 敬  長崎大学, 大学院医歯薬学総合研究科, 教授 (90306275)
西田 教行  長崎大学, 大学院医歯薬学総合研究科, 助教授 (40333520)
桑田 一夫  岐阜大学, 人獣感染防御研究センター, 教授 (00170142)
研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
50,700千円 (直接経費: 39,000千円、間接経費: 11,700千円)
2006年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
2005年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
2004年度: 31,200千円 (直接経費: 24,000千円、間接経費: 7,200千円)
キーワードプリオン病 / プリオン蛋白 / 立体構造 / NMR / 創薬 / プリオン類似蛋白 / 遺伝子改変マウス / 海綿状変性
研究概要

われわれが化合物データベースより見出した新規抗プリオン物質GN8がリコンビナントプリオン蛋白に対して実際に結合するかどうかを,をBIAcoreT100を用いて調べた結果から,GN8が実際にリコンビナントプリオン蛋白に対して結合し,その解離定数は,4μM程度であることが分かった。
全長のマウス・リコンビナント・プリオンのNMRスペクトル(HSQC)をGN8の存在下及び非存在下で測定した。その結果,GN8の特異的結合サイトが,N159とE196であることが明らかとなった。これらの部位は,ミリ秒からマイクロ秒の遅いタイムスケールの揺らぎを行っており,遺伝性のヤコブ病における変異部位とも関連していることが確認された。
また,GN8の類縁体を複数(60種類),有機合成し,抗プリオン活性を測定した結果,そのいずれにおいても,ほぼ抗プリオン活性が認められた。このことより,GN8の基本骨格を保ちつつ,抗プリオン作用が最大になるようにその化学構造を最適化することが可能であることが分かった。
プリオン感染マウスに対し,GN8を脳内投与したところ,特に副作用もなく,優位な寿命延長効果が認められたことから,GN8は,抗プリオン薬のリード化合物として非常に有望であると考えられる。GN8小分子化合物で脳血液関門を通過しやすいことが期待され,実際培養脳血液関門モデルを通過することが判明したが、マウス末梢投与においても有効であることが分かりつつある。
以上により,GN8の作用メカニズムは,細胞型プリオンに結合し,その立体構造を安定化させるためであることが明らかとなった。

報告書

(4件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2007 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (28件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Newly established in vitro system with fluorescent proteins shows that abnormal expression of downstream prion protein-like protein in mice is probably due to functional disconnection between splicing and 3' formation of prion protein pre-mRNA.2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa D et al.
    • 雑誌名

      Gene 386 (1-2)

      ページ: 139-146

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Immunization with recombinant bovine but not mouse prion protein delays the onset of disease in mice inoculated with a mouse-adapted prion.2007

    • 著者名/発表者名
      Ishibashi D etal
    • 雑誌名

      Vaccine 25(6)

      ページ: 985-992

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Immunohistochemical characterization of cell types expressing the cellular prion protein in the small intestine of cattle and mice.2007

    • 著者名/発表者名
      Miyazawa K et al.
    • 雑誌名

      Histochem Cell Biol 127(3)

      ページ: 291-301

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Newly established in vitro system with fluorescent proteins shows that 3 abnormal expression of downstream prion protein -like protein in mice is probably due to functional disconnection between splicing and 3' formation of prion protein pre-mRNA2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa D, Kopacek J, Yamaguchi N, Ishibashi D, Yamanaka H, Yamaguchi Y, Katamine S, Sakaguchi S
    • 雑誌名

      Gene 386

      ページ: 139-146

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Immunization with recombinant bovine but not mouse prion protein delays the onset of disease in mice inoculated with a mouse-adapted prion.2007

    • 著者名/発表者名
      Ishibashi D, Yamanaka H, Yamaguchi N, Yoshikawa D, Nakamura R, Okimura N, Yamaguchi Y, Shigematsu K, Katamine S, Sakaguchi S
    • 雑誌名

      Vaccine 25 (6)

      ページ: 985-992

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Immunohistochemical characterization of cell types expressing the cellular prion protein in the small intestine of cattle and mice.2007

    • 著者名/発表者名
      Miyazawa K, Kanaya T, Tanaka S, Takakura I, Watanabe K, Ohwada S, Kitazawa H, Rose MT, Sakaguchi S, K, Ohwada S, Kitazawa H, Rose MT, Sakaguchi S, Katamine S, Yamaguchi T, Aso H:
    • 雑誌名

      Histochem Cell Biol. 127 (3)

      ページ: 291-301

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Newly established in vitro system with fluorescent proteins shows that abnormal expression of downstream prion protein-like protein in mice is probably due to functional disconnection between splicing and 3' formation of prion protein pre-mRNA.2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa D et al.
    • 雑誌名

      Gene 386(1-2)

      ページ: 139-146

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Immunization with recombinant bovine but not mouse prion protein delays the onset of disease in mice inoculated with a mouse-adapted prion.2007

    • 著者名/発表者名
      Ishibashi D et al.
    • 雑誌名

      Vaccine 25(6)

      ページ: 985-992

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] immunohistochemical characterization of cell types expressing the cellular prion protein in the small intestine of cattle and mice.2007

    • 著者名/発表者名
      Miyazawa K et al.
    • 雑誌名

      Histochem Cell Biol 127(3)

      ページ: 291-301

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Prion strain-dependent differences in conversion of mutant prion proteins in cell culture.2006

    • 著者名/発表者名
      Atarashi R et al.
    • 雑誌名

      J Virol 80 (16)

      ページ: 7854-7862

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Styrylbenzoazole derivatives for imaging of prion plaques and treatment of transmissible spongiform encephalopathies.2006

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa K etal
    • 雑誌名

      J Neurochem 99(1)

      ページ: 198-205

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] プリオン仮説(タンパク質単独犯説)は本当か。2006

    • 著者名/発表者名
      片峰 茂
    • 雑誌名

      科学(岩波書店) 11月号

      ページ: 1122-1126

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Prion strain-dependent differences in conversion of mutant prion proteins in cell culture.2006

    • 著者名/発表者名
      Atarashi R, Sim VL, Nishida N, Caughey B, Katamine S
    • 雑誌名

      J Virol 80 (16)

      ページ: 7854-7862

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Styrylbenzoazole derivatives for imaging of prion plaques and treatment of transmissible spongiform encephalopathies.2006

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa K et al.
    • 雑誌名

      J Neurochem 99(1)

      ページ: 198-205

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Prion strain-dependent differences in conversion of mutant prion proteins in cell culture.2006

    • 著者名/発表者名
      Atarashi R et al.
    • 雑誌名

      J Virol 80(16)

      ページ: 7854-7862

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Enhanced mucosal immunogenicity of prion protein following fusion with B subunit of Escherichia coli heat-labile enterotoxin.2006

    • 著者名/発表者名
      Yamanaka H et al.
    • 雑誌名

      Vaccine (Epub ahead of print)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] プリオンの今日的概念「特集・プリオン病とBSE」2006

    • 著者名/発表者名
      片峰 茂
    • 雑誌名

      化学療法の領域 22巻1号

      ページ: 23-28

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] プリオン株をめぐる謎「特集・プリオン病とBSE」2006

    • 著者名/発表者名
      西田 教行
    • 雑誌名

      化学療法の領域 22巻1号

      ページ: 71-80

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Biological and biochemical characteristics of prion strains conserved in persistently infected cell cultures.2005

    • 著者名/発表者名
      Arima K et al.
    • 雑誌名

      J. Virol 79(11)

      ページ: 7104-7112

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Reciprocal interference between specific CJD and scrapie agents in neural cell cultures.2005

    • 著者名/発表者名
      Nishida N et al.
    • 雑誌名

      Science 21(5747)

      ページ: 493-496

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Female-specific neuroprotection against transient brain ischemia observed in mice devoid of prion protein is abolished by ectopic expression of prion protein-like protein.2005

    • 著者名/発表者名
      Sakurai-Yamashita Y et al.
    • 雑誌名

      Neuroscience 136(1)

      ページ: 281-287

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A pitfall in diagnosis of human prion diseases using detection of protease-resistant prion protein in urine : Contamination with bacterial outer membra proteins.2004

    • 著者名/発表者名
      Furukawa H et al.
    • 雑誌名

      J Biol Chem 279(22)

      ページ: 23661-23667

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Doppel-induced Purkinje cell death is stoichiometrically abrogated by prion protein.2004

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi N et al.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Common 319(4)

      ページ: 1247-1252

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Uptake and efflux of quinacrine, a candidate for the treatment of prion diseases, at the blood-brain barrer.2004

    • 著者名/発表者名
      Dohgu S et al.
    • 雑誌名

      Cell Mol Neurobiol 24(2)

      ページ: 205-217

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Toxicity of quinacrine can be reduced by co-administration of p-glycoprotein inhibitor in sporadic Creutzfeldt-Jakob desease2004

    • 著者名/発表者名
      Satoh K et al.
    • 雑誌名

      Cell Mol Meurobiol 4(6)

      ページ: 873-875

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] The absence of prion-like infectivity in mice expressing prion-like protein.2004

    • 著者名/発表者名
      Atarashi R et al.
    • 雑誌名

      EXCLI J. 3

      ページ: 82-90

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Slow conformational dynamics in the hanster prion protein.2004

    • 著者名/発表者名
      Kuwata K et al.
    • 雑誌名

      Biochemistry 43

      ページ: 4439-4446

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Biological and biochemical characteristics of prion strains conserved in persistently infected cell cultures

    • 著者名/発表者名
      Arima K et al.
    • 雑誌名

      J.Virol (in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] 論理的創薬入門-構造生物学に基づくアプローチ2006

    • 著者名/発表者名
      桑田 一夫
    • 総ページ数
      276
    • 出版者
      共立出版
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [図書] Splinger-Verlag Tokyo, PRIONS ; Food and Drug Safety (Ed: T Kitamoto)2005

    • 著者名/発表者名
      Kuwata K et al.
    • 出版者
      Semi-classical quantization of protein dynamics : novel NMR relaxation formalism and its application to prion.
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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