• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

SARS-CoV-2のプロテアーゼを標的としたウイルス増殖阻害薬の創出

研究課題

研究課題/領域番号 21K07050
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49060:ウイルス学関連
研究機関千葉大学

研究代表者

星野 忠次  千葉大学, 大学院薬学研究院, 准教授 (90257220)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード抗ウイルス薬 / 計算機スクリーニング / X線結晶構造解析 / 薬物有機合成 / 阻害活性 / プロテアーゼ / 新型コロナウイルス感染症 / 阻害剤 / ウイルスプロテアーゼ / 計算機薬物設計 / 結晶構造解析
研究開始時の研究の概要

新型コロナウイルス感染症は、現在、人類にとって大きな脅威となっており、SARS-CoV-2増殖阻害剤の開発は喫緊の課題である。本研究では、理論計算・タンパク質生化学実験・X線結晶構造解析・有機合成・ウイルス感染実験を融合させた研究を遂行して、SARS-CoV-2に有効な抗ウイルス薬を創出する。新規薬物の創出において、構造情報を生かした効率的な研究を行う。既に、SARS-CoV-2の3CLプロテーゼ、PLプロテアーゼ、ポリメラーゼの3つを標的タンパク質として、認可薬ならびに臨床試験薬のデータベースを用いて、計算機スクリーニングを実施している。計算結果より幾つかの候補薬物を選定している。

研究成果の概要

SARS-CoV-2に有効な抗ウイルス薬を創出するために、理論計算・X線結晶構造解析・有機合成・タンパク質レベルの生化学実験を融合させた複合的な研究を遂行した。3CLプロテーゼ、PLプロテアーゼ、ポリメラーゼの3つの標的タンパク質に対して効果があると期待される薬物を選定し購入した。3CLプロテーゼならびにPLプロテアーゼを、組み換えタンパク質として発現精製した。精製した酵素タンパク質を用いて、各プロテアーゼに対する購入薬物の阻害活性を測定した。その結果、5種の化合物に明確な阻害効果が認められた。3種類の化合物については、3CLプロテーゼおよびPLプロテアーゼの両者に対して阻害活性を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

SARS-CoV-2増殖阻害薬の開発については、多くの研究が行われ、新型コロナウイルス感染症治療薬の一つとして、ウイルスの3CLプロテアーゼを阻害するエンシトレルビルが承認されている。ウイルスのPLプロテアーゼについても阻害薬の探索研究が行われているが、研究報告例は少ない。感染治療においては、変異ウイルスへの対処に向けて作用機序の異なる複数の薬物の準備が必要であり、PLプロテアーゼを標的とした薬物開発は重要である。今回、PLプロテアーゼを阻害する薬物を見出せたことに意義がある。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] National Institute of Chemistry/University of Ljubljana(スロベニア)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] <i>In Silico</i> Identification of Inhibitory Compounds for SARS-Cov-2 Papain-Like Protease2023

    • 著者名/発表者名
      Miwa Kazunori、Guo Yan、Hata Masayuki、Hirano Yoshinori、Yamamoto Norio、Hoshino Tyuji
    • 雑誌名

      CHEMICAL & PHARMACEUTICAL BULLETIN

      巻: 71 号: 12 ページ: 897-905

    • DOI

      10.1248/cpb.c23-00622

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • 年月日
      2023-12-01
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Computational Screening of Inhibitory Compounds for SARS-Cov-2 3CL Protease with a Database Consisting of Approved and Investigational Chemicals2023

    • 著者名/発表者名
      Miwa Kazunori、Guo Yan、Hata Masayuki、Yamamoto Norio、Hoshino Tyuji
    • 雑誌名

      CHEMICAL & PHARMACEUTICAL BULLETIN

      巻: 71 号: 5 ページ: 360-367

    • DOI

      10.1248/cpb.c23-00035

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • 年月日
      2023-05-01
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Sticklac-Derived Natural Compounds Inhibiting RNase H Activity of HIV-1 Reverse Transcriptase2023

    • 著者名/発表者名
      Ito Yuma、Lu Huiyan、Kitajima Mariko、Ishikawa Hayato、Nakata Yoshihiro、Iwatani Yasumasa、Hoshino Tyuji
    • 雑誌名

      Journal of Natural Products

      巻: 86 号: 11 ページ: 2487-2495

    • DOI

      10.1021/acs.jnatprod.3c00662

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Computational and Crystallographic Analysis of Binding Structures of Inhibitory Compounds for HIV-1 RNase H Activity2022

    • 著者名/発表者名
      Lu Huiyan、Komukai Yuji、Usami Koto、Guo Yan、Qiao Xinyue、Nukaga Michiyoshi、Hoshino Tyuji
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Information and Modeling

      巻: 62 号: 24 ページ: 6762-6774

    • DOI

      10.1021/acs.jcim.2c00537

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of Glycan Agents on Protein Crystallization with Ammonium Sulfate2022

    • 著者名/発表者名
      Guo Yan、Hoshino Tyuji
    • 雑誌名

      Crystal Growth &amp; Design

      巻: 22 号: 11 ページ: 6751-6765

    • DOI

      10.1021/acs.cgd.2c00901

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of the Inhibitory Compounds for Metallo-β-lactamases and Structural Analysis of the Binding Modes2021

    • 著者名/発表者名
      Kamo T, Kuroda K, Kondo S, Hayashi U, Fudo S, Yoneda T, Takaya A, Nukaga M, Hoshino T.
    • 雑誌名

      CHEMICAL & PHARMACEUTICAL BULLETIN

      巻: 69 号: 12 ページ: 1179-1183

    • DOI

      10.1248/cpb.c21-00611

    • NAID

      130008123292

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • 年月日
      2021-12-01
    • 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] Analysis of Binding Modes of Antigen-Antibody Complexes by Molecular Mechanics Calculation2021

    • 著者名/発表者名
      Qu Liang、Qiao Xinyue、Qi Fei、Nishida Noritaka、Hoshino Tyuji
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Information and Modeling

      巻: 61 号: 5 ページ: 2396-2406

    • DOI

      10.1021/acs.jcim.1c00167

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantifying the Separation of Positive and Negative Areas in Electrostatic Potential for Predicting Feasibility of Ammonium Sulfate for Protein Crystallization2021

    • 著者名/発表者名
      Guo Yan、Nishida Noritaka、Hoshino Tyuji
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Information and Modeling

      巻: 61 号: 9 ページ: 4571-4581

    • DOI

      10.1021/acs.jcim.1c00505

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Secondary Structure and Conformational Stability of the Antigen Residues Making Contact with Antibodies2021

    • 著者名/発表者名
      Qiao Xinyue、Qu Liang、Guo Yan、Hoshino Tyuji
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry B

      巻: 125 号: 41 ページ: 11374-11385

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.1c05997

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ドッキングシミュレーションと構造最適化計算を用いたSARS CoV-2 papain-like protease阻害薬の探索2024

    • 著者名/発表者名
      三輪 和範、郭 艶、畑 晶之、平野 秀典、山本 典生、星野 忠次
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 千葉大学・大学院薬学研究院・理論創薬研究室

    • URL

      https://www.p.chiba-u.jp/lab/riron/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
  • [備考] 千葉大学・大学院薬学研究院・薬品物理化学研究室

    • URL

      https://www.p.chiba-u.jp/lab/bukka/index.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi