蛋白立体構造に基づく6種カテプシン分別阻害剤開発とそれによる新生理機能の解明

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11144242
• 研究機関: 徳島文理大学
• 研究代表者: 勝沼 信彦 徳島文理大学, 家政学部, 教授 (50035375)
• 研究分担者: 津下 英明 徳島文理大学, 家政学部, 助教授 (40299342)
• キーワード: 蛋白立体構造 / カテプシン / 阻害剤開発

研究概要

此の研究の終局の目的は、6種のリソゾームカテプシン夫々の生理的な代謝分担を明らかにする為に、夫々に選択的な阻害剤を作り、これらを使用してカテプシン夫々の代謝分担を明らかにすることにある。標的カテプシン群のX線結晶回析に基づくコンピューター立体画像に基づき理論的に、現在確認されている6種のカテプシン群B、L、S、K、C、Hの基質結合ポケットの差異から、全てに対する分別阻害剤のデザインに成功している。カテプシンBの特異的阻害剤CA-074とCA-030を開発した(1)。次いでCLIK-066,-088,-148,-181及び-195はカテプシンL特異性を示し、CLIK-060はカテプシンSに特異性を持つものを開発(2)。更にピリドキサール誘導体でCLIK-164はカテプシンKに一番強い阻害剤を開発した(3)。此等を使用して夫々異なった生理作用を追及した。
骨粗鬆症、骨コラーゲンの分解亢進、抗原のプロセッシング、IgE生産の抑制効果等を明らかにした。更に、カスパーゼ3関与(活性化)のアポトーシスにカテプシンLが関与している事を見い出した。此の活性化機構におけるカテプシンLの関与の仕方を明らかにし、アポトーシスの制御をカテプシンL阻害剤で出来るようにする。更に肝癌細胞がアポトーシスの抑制されている細胞であるが、此のカスパーゼ-3活性化酵素の欠損が明らかとなった。

研究成果

• [文献書誌] Towatari,T.and Katunuma,N.: "Novel Epoxysuccinyl Peptedes-A SelectiveInhebitor of Cathepsin B in Vivo-"FEBS-Letters. 280・2. 311-315 (1991)
• [文献書誌] Matunuma、n.and Tsuge,H.: "Structure based development of novel specific inhibitors for cathepsin L and cathepsin S in vitro and in vivo"FEBS-Letters. 458. 6-10 (1999)
• [文献書誌] Katunuma,N.: "Structure-Based Development of Pyridoxal Propionate Derivatives as Specific Inhibitors of Cathepsin K in Vitro and in Vivo"Biochemical and Biophysical Resratch Communications. 267. 850-854 (2000)
• [文献書誌] Tsuge,H.and Katunuma,N.: "Inhibiton Mechanism of Cathepsin L-Specific Inhibitors Based on the Crystal Structure of Papain-CLIK148 Complex"Biochemical and Biophysical Research Communications. 266・2. 411-416 (1999)
• [文献書誌] Katunuma,N.: "A novel procaspase-3 activating enzyme in liver lysosome,lysoapoptae,and lack in lysoapoptase expression in some hepatoma cells"Advances in Enzyme Rgulation. 40. 306-312 (2000)
• [文献書誌] 勝沼信彦、津下英明: "特異的カテプシン阻害剤の開発とその医学応用"蛋白質・核酸・酵素-最先端創薬 戦略的アプローチと先端医薬品-. 45・6. 306-312 (2000)