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真菌の病原性に関わるシグナル伝達経路の同定と真菌治療薬の新規標的探索

研究課題

研究課題/領域番号 20K06550
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分43030:機能生物化学関連
研究機関武蔵野大学

研究代表者

堅田 利明  武蔵野大学, 薬学研究所, 名誉教授 (10088859)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードGタンパク質 / エフェクター / 細胞内シグナル伝達 / 真菌 / 細胞内シグナル伝達系 / 真菌感染症 / p21-activated kinase / 感染症 / 病原性 / 遺伝学 / 生化学 / 分子細胞生物学 / 阻害剤スクリーニング / シグナル伝達 / 低分子量G蛋白質
研究開始時の研究の概要

本研究では、真菌の病原性獲得機構の分子基盤の理解と新たな抗真菌薬の標的探索に向けて、真菌の形態変化と細胞増殖に関わるシグナル受容・応答機構を解明する。申請者によるヒトを含む高等真核生物を対象とした広範なシグナル伝達研究の蓄積は、最もプリミティブな真核生物である真菌のシグナル伝達系を比較論的に解析・理解する上で極めて優位な状況となる。これまでの抗真菌薬は、ヒトと同じ真核細胞という制約から、標的部位は極めて限定された状況にある。したがって、真菌の病原性獲得といった新しい視点から、ヒトとは異なるシグナル伝達系に創薬標的を求める探索研究は、的確なアプローチであり、新奇性・独創性の高いものである。

研究成果の概要

真菌(カビ)が引き起こす感染症により、全世界で年間150万人以上のヒトが亡くなっていると推計されている。本研究では、真菌が感染症を引き起こす要因となる細胞内シグナル伝達系を明らかにし、創薬標的とすべく、これまでに見出したRac/CDC42経路を介した細胞形態制御機構の理解を拡大させ、抗真菌薬のリード化合物の探索を行った。その結果、Rac/CDC42下流のエフェクターCla4が正常な菌糸成長に必要なことを見出した。また、皮膚糸状菌Rac/CDC42の活性化を阻害する化合物やCla4のキナーゼ活性を阻害する化合物を同定し、それらの化合物が菌糸成長を抑制することを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでの抗真菌薬は、ヒトと同じ真核細胞という制約から、真菌に特有な細胞壁β-1,3グルカン、細胞膜エルゴステロール合成酵素の阻害薬、あるいはピリミジン系核酸合成阻害薬という状況で、抗菌薬や抗ウイルス薬の開発とは異なり、抗真菌薬の標的部位は極めて限定された状況にある。したがって、真菌の病原性獲得といった新しい視点から、シグナル伝達系に創薬標的を求める探索研究は、ユニークなアプローチであり、これまでにない新たな発見を生み出せるものと考えられる。菌糸成長を標的として、同定したRacやCDC42の周辺分子を阻害する低分子化合物は新規作用標的を有する抗真菌薬のリード化合物となるものと期待される。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] epi-Aszonalenin B from Aspergillus novofumigatus inhibits NF-κB activity induced by ZFTA-RELA fusion protein that drives ependymoma2022

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa Kazuki、Ishii Masaki、Yaguchi Takashi、Katada Toshiaki、Ichinose Koji、Ohata Shinya
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 596 ページ: 104-110

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2022.01.076

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ependymoma associated protein Zfta is expressed in immature ependymal cells but is not essential for ependymal development in mice2022

    • 著者名/発表者名
      Herranz-P?rez Vicente、Nakatani Jin、Ishii Masaki、Katada Toshiaki、Garc?a-Verdugo Jose Manuel、Ohata Shinya
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 1493-1493

    • DOI

      10.1038/s41598-022-05526-y

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Caenorhabditis elegans PTR/PTCHD PTR-18 promotes the clearance of extracellular hedgehog-related protein via endocytosis2021

    • 著者名/発表者名
      Chiyoda Hirohisa、Kume Masahiko、del Castillo Carla Cadena、Kontani Kenji、Spang Anne、Katada Toshiaki、Fukuyama Masamitsu
    • 雑誌名

      PLOS Genetics

      巻: 17 号: 4 ページ: e1009457-e1009457

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1009457

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of a versatile HPLC-based method to evaluate the activation status of small GTPases2021

    • 著者名/発表者名
      Araki Makoto、Yoshimoto Kaho、Ohta Meguri、Katada Toshiaki、Kontani Kenji
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 297 号: 6 ページ: 101428-101428

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2021.101428

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] mTOR及びトポイソメラーゼⅠ阻害はテント上上衣腫原因タンパク質 によるNF-κB経路活性化を抑制する2022

    • 著者名/発表者名
      中尾 英嘉, 石井 雅樹, 堅田 利明, 大畑 慎也
    • 学会等名
      第66回日本薬学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 皮膚糸状菌p21-activatad kinase TrCla4 によるアクチンを介した菌糸成長制御2022

    • 著者名/発表者名
      石井雅樹,山田剛,宇賀英子,堅田利明,大畑慎也
    • 学会等名
      第41回関東医真菌懇話会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Aspergillus属真菌由来の抗Rhizopus oryzae活性物質の探索 第1報2022

    • 著者名/発表者名
      澤田 悠佳, 石川 和樹, 石井 雅樹, 大畑 慎也, 矢口 志, 堅田 利明, 市瀬 浩志
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Exploratory research of bioactive compounds from Fungi Aspergillus species to address unmet medical needs2021

    • 著者名/発表者名
      Kazuki ISHIKAWA, Shinya OHATA, Masaki ISHII, Takashi YAGUCHI, Toshiaki KATADA, Koji ICHINOSE
    • 学会等名
      The 11th JSP-CSP-KSP Joint Symposium of Pharmacognosy
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 上衣腫原因融合タンパク質ZFTA-RelAFUS2の核移行機構2021

    • 著者名/発表者名
      小島瑠莉, 石井雅樹, 堅田利明, 大畑慎也
    • 学会等名
      第65回日本薬学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 皮膚糸状菌p21-activated kinase PAKは菌糸形態に寄与する2021

    • 著者名/発表者名
      石井雅樹、大畑慎也、山田剛、宇賀英子、堅田利明
    • 学会等名
      第94回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 皮膚糸状菌Rac及びCDC42の 菌糸成長における機能解析2020

    • 著者名/発表者名
      松原 理佳、石井 雅樹、高橋沙由美、堀越えみり、 宇賀 英子、大畑 慎也、堅田 利明
    • 学会等名
      第64回日本薬学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 皮膚糸状菌Rhoファミリータンパク質及びそのGEFは菌糸成長に寄与する2020

    • 著者名/発表者名
      石井雅樹、山田剛、宇賀英子、 堅田利明、大畑慎也
    • 学会等名
      第103回日本細菌学会関東支部総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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