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毒ヘビ自身の毒耐性機構を応用した画期的ヘビ毒阻害物質創製の基盤研究

研究課題

研究課題/領域番号 20K07061
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47030:薬系衛生および生物化学関連
研究機関福岡大学

研究代表者

塩井 成留実 (青木成留実)  福岡大学, 理学部, 助教 (50510187)

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: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード蛇毒液 / 阻害剤 / 毒ヘビ / 蛇毒咬傷 / ヘビ毒液 / 毒素阻害剤 / ヘビ血清タンパク質 / 毒性中和 / 有毒生物 / toxinology / 酵素阻害タンパク質 / 毒ヘビ咬傷 / Toxin / Inhibitor / venomous snake
研究開始時の研究の概要

World Health Organization(WHO)は、2030年までにヘビ咬傷被害を50%減少させる事業計画を発表しました。ヘビ毒中の多種多様の生理活性物質の複雑性はヘビ咬傷被害の治療を困難にします。我々はこれまで世界に先駆けて毒ヘビ血液中から新規ヘビ毒素阻害タンパク質ファミリー群を発見し、それらの毒素阻害機構の解明および阻害に必須な領域の特定(低分子化)に成功してきました。本研究の目的は、申請者が見出したヘビ毒阻害タンパク質を基盤にヒトに対して安全でかつ安価な治療法の提案を目指し、毒素に対して高い特異性と安定性を持つ阻害物質の創薬基盤研究を展開します。

研究成果の概要

本研究では、マムシ、エラブウミヘビ、無毒ヘビの毒腺(または唾液腺)および各組織のトランスクリプトーム解析を行い、信頼できる質の高いデータを得ることができた。さらに、ヘビ毒液中の毒性を大幅に高めるタンパク質の結晶構造解析に成功し、論文投稿という形でまとめた。有毒ヘビと無毒ヘビの比較解析からいくつかの毒ヘビ特有の候補遺伝子およびタンパク質に着目することができた。さらに、最終年度にはコブラ科毒ヘビの致死毒素であるスリーフィンガートキシンに特異的に結合する血清タンパク質を同定し、その結合能および阻害能の評価を行った。現在、立体構造解析を行うための結晶化を行っている。全体的に、順調に研究を推進できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

WHOはヘビ咬傷被害は年間約2.7百万人、死者14万人という実態を明らかにし、世界的な支援を求めている。ヘビ咬傷治療は、ヘビ毒液を免疫したウマの抗血清投与である。しかし、その治療はアナフィラキシーショックなど致死的副作用および抗血清の価格が高すぎるなどの問題点がある。本研究では代表者が見出したヘビ毒阻害タンパク質を基盤にヒトに対して安全でかつ安価な治療法の提案を目指しており、毒素に対して高い特異性と安定性を持つ阻害物質の創薬基盤研究である。構造学的分子メカニズムの解明は、具体的な創薬デザインを可能とするだけでなく、毒ヘビに関する研究や医学、生物学の分野において重要な貢献となることが期待される。

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

    (33件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 8件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 3件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] National University of Singapore(シンガポール)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Institute Butantan(ブラジル)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Liverpool School of Tropical Medicine(英国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] シンガポール国立大学(シンガポール)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ブタンタン研究所(その他の国・地域)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Precursor genes of Bowman-Birk-type serine proteinase inhibitors comprise multiple inhibitory domains to promote diversity2023

    • 著者名/発表者名
      Aoki-Shioi Narumi、Nagai Yuki、Deshimaru Masanobu、Terada Shigeyuki
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects

      巻: 1867 号: 1 ページ: 130248-130248

    • DOI

      10.1016/j.bbagen.2022.130248

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Arabidopsis thaliana endonuclease v is a ribonuclease specific for inosine-containing single-stranded RNA2021

    • 著者名/発表者名
      Endo M, Kim JI, Shioi NA, Iwai S, Kuraoka I.
    • 雑誌名

      Open Biol.

      巻: 11 号: 10 ページ: 210148-210148

    • DOI

      10.1098/rsob.210148

    • 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] An arrhythmic mutation E7K facilitates TRPM4 channel activation via enhanced PIP2 interaction2021

    • 著者名/発表者名
      Hu Yaopeng、Li Qin、Kurahara Lin-Hai、Shioi Narumi、Hiraishi Keizo、Fujita Takayuki、Zhu Xin、Inoue Ryuji
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 10 号: 5 ページ: 983-983

    • DOI

      10.3390/cells10050983

    • 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] Isolation and functional diversity of Bowman–Birk type serine proteinase inhibitors from Hyacinthus orientalis2021

    • 著者名/発表者名
      Aoki-Shioi Narumi、Terada Shigeyuki、Hellinger Roland、Furuta Yoshitaka、Gruber Christian W.
    • 雑誌名

      Biochemical Journal

      巻: 478 号: 6 ページ: 1287

    • DOI

      10.1042/bcj20201005

    • 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] Unusual quaternary structure of a homodimeric synergistic-type toxin from mamba snake venom defines its molecular evolution2020

    • 著者名/発表者名
      Aoki-Shioi Narumi、Jobichen Chacko、Sivaraman J.、Kini R. Manjunatha
    • 雑誌名

      Biochemical Journal

      巻: 477 号: 20 ページ: 3951

    • DOI

      10.1042/bcj20200529

    • 関連する報告書
      2020 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] Eicosapentaenoic acid ameliorates pulmonary hypertension via inhibition of tyrosine kinase Fyn2020

    • 著者名/発表者名
      Kurahara Lin Hai、Hiraishi Keizo、Yamamura Aya、Zhang Ying、Abe Kohtaro、Yahiro Eiji、Aoki Mikiko、Koga Kaori、Yokomise Hiroyasu、Go Tetsuhiko、Ishikawa Kaori、Bo Zhang、Kishi Hiroko、Kobayashi Sei、Aoki-Shoi Narumi、Toru Satoh、Inoue Ryuji、Hirano Katsuya
    • 雑誌名

      Journal of Molecular and Cellular Cardiology

      巻: 148 ページ: 50

    • DOI

      10.1016/j.yjmcc.2020.08.013

    • 関連する報告書
      2020 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] Cysteine-Rich Secretory Proteins (CRISPs) From Venomous Snakes: An Overview of the Functional Diversity in A Large and Underappreciated Superfamily2020

    • 著者名/発表者名
      Takashi Tadokoro, Cassandra M. Modahl, Katsumi Maenaka, Narumi Aoki-Shioi
    • 雑誌名

      Toxins

      巻: 12 号: 3 ページ: 175-175

    • DOI

      10.3390/toxins12030175

    • 関連する報告書
      2020 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] Natural inhibitors of snake venom metalloproteinases2020

    • 著者名/発表者名
      Narumi Aoki-Shioi, Cho Yeow Koh and R. Manjunatha Kini
    • 雑誌名

      Australian Journal of Chemistry

      巻: 73 号: 4 ページ: 277

    • DOI

      10.1071/ch19414

    • 関連する報告書
      2020 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] Omics Technologies for Profiling Toxin Diversity and Evolution in Snake Venom: Impacts on the Discovery of Therapeutic and Diagnostic Agents2020

    • 著者名/発表者名
      Cassandra M. Modahl, Rajeev Brahma, Cho Yeow Koh, Narumi Shioi and R. Manjunatha Kini
    • 雑誌名

      Annual Review of Animal Biosciences

      巻: 8 号: 1 ページ: 91

    • DOI

      10.1146/annurev-animal-021419-083626

    • 関連する報告書
      2020 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] Effects of acetaldehyde-induced DNA lesions on DNA metabolism2020

    • 著者名/発表者名
      Haruka Tsuruta, Yuina Sonohara, Kosuke Tohashi, Narumi Aoki Shioi, Shigenori Iwai and Isao Kuraoka
    • 雑誌名

      Genes and Environment

      巻: 42 号: 1 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1186/s41021-019-0142-7

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ハブ血清タンパク質Small serum proteins-4の標的毒素の同定2022

    • 著者名/発表者名
      大瀬良碧、倉岡功、塩井(青木)成留実
    • 学会等名
      令和4年度日本生化学会九州支部例会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] マンバスネーク毒の相乗効果を担う毒素の同定と構造解析2022

    • 著者名/発表者名
      塩井(青木)成留実、 Sivaraman,J、 R.Manjunatha, KINI
    • 学会等名
      第68回トキシンシンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ヘビ毒Phosphodiesteraseの環状DNA基質における作用メカニズム解析2022

    • 著者名/発表者名
      塩井(青木)成留実、四ケ所亮輔、三原大輝、倉岡功
    • 学会等名
      日本環境変異原ゲノム学会第51回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ヘビ血清由来Fetuin family proteinの新規結合タンパク質の同定2022

    • 著者名/発表者名
      塩井(青木) 成留実, 堤 陸, 三原 大輝, 倉岡 功
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Crystal structure of synergistic-type toxin from Dendroaspis (mamba) venom shows a unique quaternary structure of three finger toxin family2022

    • 著者名/発表者名
      Narumi Aoki-Shioi,Chacko Jobichen, J. Sivaraman and R. Manjunatha Kini
    • 学会等名
      21st World Congress of the International Society on Toxinology (IST)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synergistictoxins from mamba snake venom; structural insight into evolution of three finger toxin family2022

    • 著者名/発表者名
      2022 Venom Evolution, Function and Biomedical Applications
    • 学会等名
      Gordon Research Conferences
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Identification of inhibitory regions of Small serum protein-4 (SSP-4) against vascular apoptosis-inducing snake venom metalloprotease2021

    • 著者名/発表者名
      Aoi Osera,Risa Mutoh, Isaokuraoka, NarumiAoki-Shioi
    • 学会等名
      11th Asia-Pacific Congress of the International Society on Toxinology
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヘビ出血毒を阻害するラクダ科H鎖抗体可変部の発現系構築とその活性評価2021

    • 著者名/発表者名
      大瀬良碧、小倉彩香、塩井(青木)成留実、香田悠樹、橋口周平、村上明一
    • 学会等名
      第94回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 環状DNAに対するヘビ毒Phosphodiesteraseの特異的切断活性2021

    • 著者名/発表者名
      四ヶ所亮輔、財津佳史、倉岡功、塩井(青木)成留実
    • 学会等名
      第94回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] コブラ科毒由来synergistic toxinのユニークな立体構造2021

    • 著者名/発表者名
      塩井(青木)成留実、倉岡功、キニ・マンジュナタ
    • 学会等名
      第94回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] コブラ科(Najaatra) Phosphodiesteraseのエンドヌクレアーゼとしての性質と発現系構築2021

    • 著者名/発表者名
      四ヶ所亮輔、財津佳史、倉岡功、塩井(青木)成留実
    • 学会等名
      日本環境変異原ゲノム学会第50回記念大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 毒液中と血液中の Cysrich-secretory proteins (CRISP)の構造と機能について2021

    • 著者名/発表者名
      塩井(青木)成留実、胡耀鵬、平石敬三、倉原琳、中山明日香、倉岡功
    • 学会等名
      第67回トキシンシンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 毒ヘビ血清由来抗出血因子のコブラ毒に対する特異的結合2020

    • 著者名/発表者名
      四ヶ所 亮輔、堤 陸、倉岡 功、塩井(青木)成留実
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 松原 一樹、倉岡 功、竹立 新人、塩井 成留実2020

    • 著者名/発表者名
      DNA修復経路のためのT7endonuclase1の新たな機能
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 毒ヘビ中のCysteine-Rich Secretory Proteins (CRISPs) toxinとnon-venom CRIPSの構造と機能の共通性と相違について2020

    • 著者名/発表者名
      塩井(青木)成留実、堤陸、中山明日香、重松毅、倉岡功
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] クサリヘビ科およびコブラ科のヘビ毒由来のエンドヌクレアーゼ活性の性質比較2020

    • 著者名/発表者名
      四ヶ所 亮輔、堤 陸、 松原 一樹、 倉岡 功、 塩井(青木) 成留実
    • 学会等名
      日本環境変異原学会第49回大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 福岡大学研究者情報

    • URL

      https://resweb2.jhk.adm.fukuoka-u.ac.jp/FukuokaUnivHtml/info/4944/R110J.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] Reserchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/Narumi50510187

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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