インフルエンザノイラミニダーゼに応答して脂質膜を溶解する人工ペプチドの開発

2016 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 16K20955
• 研究機関: 埼玉大学
• 研究代表者: 松下 隆彦 埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (10435745)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: プロドラッグ / ターゲッティング

研究実績の概要

インフルエンザウイルスまたは感染細胞の脂質膜をねらって破壊することができる人工ペプチドの創製を目的に研究を遂行してきた。本研究において着目するペプチドは、ロイシンとリジンの二種類からなる人工的なアミノ酸配列を持っており、その脂質膜を破壊するはたらきは、天然に存在する強力なミツバチ毒ペプチドのメリチンよりも数倍高いことが報告されている。このようなペプチドを生体に利用するためには、正常細胞や有益な微生物には害を与えずに、標的のウイルスや感染細胞に作用する選択毒性を付与する必要がある。インフルエンザウイルスの外殻にはシアル酸分解酵素ノイラミニダーゼが存在しており、インフルエンザウイルスが感染した細胞では子孫ウイルス形成のため、細胞表面にノイラミニダーゼが発現する。本研究は、インフルエンザウイルスや感染細胞に存在するノイラミニダーゼの作用によるシアル酸の分解を引き金に上述のペプチドが遊離することで、反応場の近傍にある脂質膜の破壊を開始する人工ペプチドの構築を目指すものである。
平成28年度は、インフルエンザノイラミニダーゼに応答するシアル酸担持リンカーをリジン残基側鎖に導入したビルディングブロックの化学合成を行った。出発物質としてN-アセチルノイラミン酸（シアル酸）を用い、保護基導入の後にアリール型アグリコンを導入することで、インフルエンザノイラミニダーゼに認識されるうる基質構造を構築した。次に、アグリコン部位に自己分解性リンカーを導入し、これをリジン側鎖に架橋することで、目的のビルディングブロックを得た。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

平成28年度の研究計画における目標は、構造の異なるビルディングブロックを複数合成することであったが、当初予定していた方法では合成が難しいことが判明したことから、新たな合成方法の探索に想定以上の時間を要しため、結果として１種類のみの合成にとどまった。

今後の研究の推進方策

平成29年度は、前年度に得た知見を活かして残りのビルディングブロックを合成する。一部は脱保護してプレリミナリーなインフルエンザノイラミニダーゼ応答試験を行い、意図した仕組みが動作するかを確認する。その上で、当該ビルディングブロックを組み込んだペプチドの合成を行う。その際、フラグメント縮合を検討して効率的な合成方法を探索する。シアル酸リンカーの有無やペプチド鎖長に着目して数種類のペプチドを合成し、それらがペプチド主鎖の立体構造に与える影響を調査する。

次年度使用額が生じた理由

平成28年度に複数のビルディングブロックを合成する計画であったが、当初予定していた方法では合成が難しいことが判明したことから新たな合成方法を探索する必要があり、計画を変更してビルディングブロック１種類を合成することとしたため、次年度使用額が生じた。

次年度使用額の使用計画

上述の理由のため、残りのビルディングブロックの合成を次年度に行うこととし、その経費に次年度使用額を充てることとしたい。