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申請者は、AIDS関連タンパクであるHIV-1プロテアーゼを標的とし、これを選択的に光分解することで、HIV-1プロテアーゼの機能を制御する光感受性分子の創製を行った。まず、糖部位及び2つのカルボキシル基を付与したフラーレン糖ハイブリッド分子を合成し、本ハイブリッド分子のHIV-1プロテアーゼに対する光分解活性をSDS-PAGE法により評価した。その結果、本ハイブリッド分子は可視光の照射下において、HIV-1プロテアーゼを選択的に光分解し、牛血清アルブミンや鶏卵リゾチームといった他のタンパクには影響を及ぼさないことを見出した。また、酵素阻害アッセイを行うことにより、本ハイブリッド分子が、HIV-1プロテアーゼの酵素活性を阻害することを明らかにしたが、さらに、光照射下で酵素阻害アッセイを行うことにより、光非照射時よりも低濃度で、本ハイブリッド分子がHIV-1プロテアーゼの酵素活性を阻害することを見出した。本実験結果は、標的タンパクの選択的光分解という研究のコンセプトがタンパクの機能制御において有用な手段となりうることを示している。また、本ハイブリッド分子のHIV-1増殖抑制効果について、熊本大学エイズ学研究センターと共同研究を展開し、評価した。その結果、本ハイブリッド分子は細胞に光照射を行わない場合、HIV-1の増殖を抑制しなかった一方で、光照射を行うことにより顕著にHIV-1の増殖を抑制することを見出した。この結果から、タンパクの選択的光分解が生細胞を用いた実験にも応用可能であることを明らかにした。本研究は今後、分子標的光線力学療法剤の基礎的かつ重要な知見となることが期待される。
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