インフルエンザウイルス感染を決定するプロテアーゼの発見と阻害剤による新治療薬開発

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05557014
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 木戸 博 徳島大学, 酵素科学研究センター, 教授 (50144978)
• 研究分担者: 二宮 健二 東京田辺製薬(株), 主任研究員 ; 鴨下 恵一 日本化薬(株), 総合研究所, 研究員 ; 助永 義和 日本化薬(株), 総合研究所, 主任研究員 ; 唐渡 孝枝 徳島大学, 酵素科学研究センター, 助教授 (60108876)
• キーワード: インフルエンザウイルス / トリプターゼクララ / Anti-leukoprotease inhibitor / プロテアーゼ / プロテアーゼインヒビター / 生体防御 / 気道分泌液

研究概要

インフルエンザウイルスの活性化酵素(トリプターゼクララ)の阻害剤を、ヒトの気道分泌液中に見出し、これを精製して構造決定を行いその有効性を検定した。これまでの研究から気道分泌液中の肺サーファクタントは、トリプターゼクララ活性を阻害し、抗インフルエンザ作用のあることを示してきたがその作用は、プロテアーゼインヒビターとしてよりむしろトリプターゼクララの吸着物質として作用し、結果的にトリプターゼクララの阻害作用を表す。本年度の研究において、肺サーファクタントとは異なる分子量約12kDaの強力な低分子インヒビターをヒトの気道分泌液中に見出し、その構造を決定した。アミノ酸一次構造解析の結果、このインヒビターはこれまでにエラスターゼの阻害剤として報告のあったAnti-leukoprotease inhibitor (ALP)と同一物であることが判明した。ALPはアミノ末端領域とカルボキシ末端領域にそれぞれクリングル構造を持つインヒビターであるが、トリプターゼクララ阻害作用は、カルボキシル末端側のクリングル構造体にあることを見出した。ALPの遺伝子を分離し、C末端領域ペプチドの大腸菌での発現を試みトリプターゼクララに対する阻害物質を得た。このC末端領域ペプチドは、インフルエンザアジア株のMDCK細胞への感染を抑制し、ほぼ1μMの濃度で完全抑制した。一方幼弱ラットへのインフルエンザウイルスの感染に対して5μgのALPを8時間おきに15回投与することでほぼ完全な抑制効果を得た。今後C末端側のALPの各種誘導体を作成し、より強力なインヒビターの作成を試みる。

研究成果

• [文献書誌] H.Kido: "Molecular basis of protease-mediated infection with Sencai virus and the endogenous defensive compounds" Biol.Chem.Hoppe-Seyler. (in press). (1996)
• [文献書誌] H.Kido: "Cellular proteases involved in the pathogenicity of enveloped animal virus,human immunodeficiency virus,influenza virus and Sendai virus" Advances in Enzyme Regulation. 36(in press). (1996)
• [文献書誌] 木戸 博: "トリプターゼクララとインフルエンザウイルス感染" The Lung. 3. 74-78 (1995)
• [文献書誌] S.Iwata: "Assignment of disulfide bridges in the fusion glycoprotein of Sendai virus" J.Virology. 68. 3200-3206 (1994)
• [文献書誌] 木戸 博: "インフルエンザの感染機序:気管支粘膜上皮細胞のプロテアーゼと制御因子" Molecular Medicine. 31. 1047-1049 (1994)
• [文献書誌] K.Sakai: "Sendai virus infection changes the subcellular localization of tryptase Clara in rat bronchilar epithelial cells" Eur.Respir.J.7. 686-692 (1994)
• [文献書誌] H.Kido: "Mast Cell Proteases in Immunology and Biology" Cintrol of tryptase and chymase activity by protease inhibitors, 18 (1995)
• [文献書誌] H.Kido: "Intracellular Protein Catabolism" Cellular proteases involving pathogenicity of enveloped animal virus,human immunodeficiency virus and influenza virus (in press), (1996)