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2016 年度 実施状況報告書

ハイリスク群患者のヒト病原パラインフルエンザウイルスの診断法と治療薬の開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K08037
研究機関広島国際大学

研究代表者

池田 潔  広島国際大学, 薬学部, 教授 (40168125)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードヒトパラインフルエンザウイルス (hPIV) / 蛍光イメージングプローブ / 病原性ウイルス / シアル酸 / HN糖蛋白質シアリダーゼ / in silico創薬
研究実績の概要

高病原性トリインフルエンザウイルス(H5N1) 型に代表される新型インフルエンザウイルスの出現による感染拡大が世界的に懸念されている。病原性ウイルスの一つであるヒトパラインフルエンザウイルス (hPIV) はかぜ症候群の原因ウイルスの一つで, 小児の初期感染において気管支炎や肺炎などの重篤な症状を引き起こすことが知られているが、hPIV感染症を予防するワクチンや治療薬も皆無である。すでにパラインフルエンザウイルスのシアリダーゼ活性を高感度、迅速、簡便に局所染色できる新規蛍光イメージングプローブを開発し、シアリダーゼの視覚化に成功している。さらにインフルエンザウイルスとの識別も可能である。本研究ではin silico創薬プロセスにより、新規ヒト病原パラインフルエンザウイルスの診断法の確立と、HN糖蛋白質シアリダーゼ認識部位と阻害部位を併せ持つハイブリッド型hPIVの治療薬の創出を目指している。近年、インフルエンザウイルスのシアリダーゼに対する親和性がN-アセチル-シアル酸誘導体よりも N-プロピル-シアル酸誘導体の方が高いという知見が報告された。今回、ヒトパラインフルエンザウイルス特異的な蛍光検出薬の合成を目的としてシアル酸の窒素上のアセチル基を非天然型アシル基に変えたシアル酸を蛍光標識した誘導体の合成を行った。その結果、シアル酸の窒素上の天然型のアセチル基を非天然物型に置き換えた蛍光組織染色可能なシアリダーゼ基質1a-cの合成に成功した。今後、シアリダーゼ基質の識別や相対的な検出感度を調べるために、化合物1a-cのhPIVシアリダーゼ酵素との親和性を検討する予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

すでにパラインフルエンザウイルスのシアリダーゼ活性を高感度、迅速、簡便に局所染色できる新規蛍光イメージングプローブを開発し、シアリダーゼの視覚化に成功している。さらにインフルエンザウイルスとの識別も可能である。HN蛋白質に対して高い親和性を示した特異的な蛍光基質の構造からhPIVのHN糖蛋白質のシアリダーゼの活性中心との親和性の予想が可能である。本研究ではin silico創薬プロセスにより、新規ヒト病原パラインフルエンザウイルスの診断法の確立と、HN糖蛋白質シアリダーゼ認識部位と阻害部位を併せ持つハイブリッド型hPIVの治療薬の創出を行う。申請年度内で新規蛍光イメージングプローブとLEDランプ(ブラックライト)を組み合わせることにより診断キット化を検討する予定である。

今後の研究の推進方策

HN蛋白質に対して高い親和性を示した特異的な蛍光基質の構造からhPIVのHN糖蛋白質のシアリダーゼの活性中心との親和性の予想が可能である。申請者はhPIVのHN糖蛋白質のシアリダーゼに対する特異的な顔料系色素蛍光基質の開発に成功していることから、hPIV診断法の開発の可能性は極めて高い。さらに特異的な蛍光基質の構造からhPIVのHN糖蛋白質のシアリダーゼの活性中心との親和性が予測できることから、本研究では分子モデリングにより、これまでの実績を基盤に新規ヒト病原パラインフルエンザウイルスの診断法の確立と治療薬の創出を行う。さらに有望な化合物については大量合成を行い臨床応用への可能性を検討する。

次年度使用額が生じた理由

次年度は、これまでの実績を基盤に新規ヒト病原パラインフルエンザウイルスの診断法の確立と治療薬の創出を行う。さらに有望な化合物については大量合成を行い臨床応用への可能性を検討する。そのために本研究の重要な試料であるシアル酸を必要量購入する必要がある。

次年度使用額の使用計画

シアル酸(500gx2)30万円

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Role of sialidase in long-term potentiation at mossy fiber-CA3 synapses and hippocampus-dependent spatial memory2016

    • 著者名/発表者名
      Akira Minami, Masakazu Saito, Shou Mamada, Daisuke Ieno, Tomoya Hikita, Tadanobu Takahashi, Tadamune Otsubo, Kiyoshi Ikeda and Takashi Suzuki
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 11 ページ: ー

    • DOI

      Doi: 10.1371/journal.prone.0165257

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Substrate specificity of equine and human influenza A virus sialidase to molecular species of sialic acid2016

    • 著者名/発表者名
      Tadanobu Takahashi, Saori Unuma, Sawako Kawagishi, Yuuki Kurebayashi, Maiko Takano, Hiroki Yoshino, Akira Minami, Takashi Yamanaka, Tadamune Otsubo, Kiyoshi Ikeda, Takashi Suzuki
    • 雑誌名

      Biol. Pharm.Bull.

      巻: 39 ページ: 1728-1733

    • DOI

      doi:10.1248/bpb.b16-00345

    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-efficiency capture of drug resistant-influenza virus by live imaging of sialidase activity2016

    • 著者名/発表者名
      Yuuki Kurebayashi*, Tadanobu Takahashi*, Chihiro Tamoto, Keiji Sahara, Tadamune Otsubo, Tatsuya Yokozawa, Nona Shibahara, Hirohisa Wada, Akira Minami, Kiyoshi Ikeda, Takashi Suzuki
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 11 ページ: ー

    • DOI

      Doi:10.1371/journal.pone.0156400

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 新規デングウイルス感染阻害剤の合成(IV)2017

    • 著者名/発表者名
      三桝ゆか、寺岡文照、左一八、大坪忠宗、池田潔
    • 学会等名
      日本薬学会
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      2017-03-24 – 2017-03-27
  • [学会発表] 定着性を向上させたシアリダーゼプローブの合成2017

    • 著者名/発表者名
      大坪忠宗、紅林佑希、高橋忠伸、南彰、鈴木隆、寺岡文照、池田潔
    • 学会等名
      日本薬学会
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      2017-03-24 – 2017-03-27
  • [学会発表] ヒトパラインフルエンザウイルス検出のための新規蛍光イメージング剤の開発研究2017

    • 著者名/発表者名
      福間彩加、山口千尋、寺岡文照、大坪忠宗、紅林佑希、南彰、高橋忠伸、鈴木隆、池田潔
    • 学会等名
      日本薬学会
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      2017-03-24 – 2017-03-27
  • [学会発表] 炭素鎖長の異なるフルオラス・タグを用いたシアリル化反応の研究(4)2016

    • 著者名/発表者名
      池田潔、松本莉穂、谷本崇光、年光優、川端亜美、寺岡正照、大坪忠宗
    • 学会等名
      日本薬学会中国四国支部学術大会
    • 発表場所
      就実大学
    • 年月日
      2016-11-05 – 2016-11-06
  • [学会発表] デングウイルス感染阻害剤の開発を目指したフルオラスアルキル鎖を有する糖鎖の合成研究(1)2016

    • 著者名/発表者名
      寺岡正照、松本莉穂、大坪忠宗、池田潔、
    • 学会等名
      フルオラス科学研究会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2016-10-07
  • [学会発表] 組織染色可能な蛍光シアリダーゼ基質の合成と応用2016

    • 著者名/発表者名
      大坪忠宗,紅林佑希、寺岡正照、南 彰、高橋忠伸、鈴木隆、池田潔
    • 学会等名
      日本糖質学会
    • 発表場所
      高知市文化プラザかるぽーと
    • 年月日
      2016-09-01 – 2016-09-03
  • [図書] シアリダーゼを利用したウイルス感染細胞の蛍光イメージング2016

    • 著者名/発表者名
      高橋忠伸、紅林佑希、大坪忠宗、池田 潔、南 彰、鈴木 隆
    • 総ページ数
      23
    • 出版者
      公益社団法人 日本分析化学会「分析化学」総説論文
  • [図書] 蛍光組織染色が可能なシアリダーゼ蛍光プローブ2016

    • 著者名/発表者名
      大坪 忠宗、池田 潔、南 彰、高橋 忠伸、鈴木 隆
    • 総ページ数
      3
    • 出版者
      和光純薬時報 Vol.84 No.2
  • [図書] シアリダーゼ蛍光イメージング試薬の開発2016

    • 著者名/発表者名
      大坪 忠宗、池田 潔、紅林 佑希、南 彰、高橋 忠伸、鈴木 隆
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      BIO INDUSTRY, Vol.33(11), 70-79 (2016)

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公開日: 2018-01-16  

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