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2017 年度 実施状況報告書

転写複合体活性化機構をターゲットとした新規心不全治療薬の探索

研究課題

研究課題/領域番号 17K08279
研究機関静岡県立大学

研究代表者

森本 達也  静岡県立大学, 薬学部, 教授 (50390779)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード心筋細胞肥大 / 心不全 / 転写因子 / エピジェネティック / ヒストン / ヒストンアセチルトランスフェラーゼ / p300 / GATA4
研究実績の概要

我々は内因性ヒストンアセチル化酵素(HAT)活性を有する p300 と 転写因子GATA 4の協力(p300/GATA4経路)が心不全発症における遺伝子発現調節に極めて重要であり、心不全治療のターゲットとなることを示した。また、p300の特異的アセチル化阻害作用を持つクルクミンが心不全の進行を抑制することを慢性心不全ラットモデルにおいて証明した。さらに、新たな心不全治療薬シーズ探索のため、p300/GATA4経路活性化を指標としたスクリーニング系を構築し、化合物ライブラリーを用いて心不全治療薬のシーズ探索を行った。
以上の研究結果をもとに、より効率のよい心不全治療薬開発のため、我々はp300/GATA4経路の活性化機構を指標とした薬物スクリーニング系を構築した。すなわち、p300/GATA4経路の活性化には、①p300のHAT活性、②GATA4のリン酸化、③GATA4-p300結合、④GATA4ダイマー化、⑤GATA4-DNA結合が重要であるが、我々は、それぞれについて、リコンビナントタンパクを用いたin vitroでスクリーニングする系を確立した。次に、天然物化合物ライブラリーや既知薬ライブラリーを用いた検討で、ω3系脂肪酸やメトホルミンなどがp300のHAT活性を強力に抑制することを見出した。今後さらに検討することにより、p300/GATA4経路を制御するこれら化合物が新規心不全治療薬となる可能性が示唆された。

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

当初の計画が妥当であったため、実験は順調に進んでいると考えられる。

今後の研究の推進方策

上記治療薬候補化合物を用いて、新生児ラット培養心筋細胞における肥大抑制効果を指標としたスクリーニングを行い、より心筋特異的で、低濃度で心筋細胞肥大抑制効果を示す、細胞毒性の少ない、化合物を4-5個同定する。さらに、同定した心不全治療薬候補を用いてラット心不全モデルに経口投与を行い、心不全の発症・進行を抑制するかを検討する。治療薬候補が培養細胞及び動物モデルでp300/GATA4経路を抑制することを確認するとともに、安全性も評価し、心不全治療薬のシーズを決定する。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2017

すべて 学会発表 (12件)

  • [学会発表] 心筋特異的転写因子GATA4はホモ二量体を形成し心筋細胞肥大に関与する2017

    • 著者名/発表者名
      茂木光
    • 学会等名
      第三回 J-ISCP学術集会
  • [学会発表] 肥大反応を司るGATA4のホモ二量体形成にはp300によるアセチル化修飾が関与する2017

    • 著者名/発表者名
      茂木光
    • 学会等名
      第136回日本薬理学会関東部会
  • [学会発表] The dimerization domain of GATA4 is a therapeutic target for heart failure2017

    • 著者名/発表者名
      清水聡史
    • 学会等名
      第22回静岡健康・長寿学術フォーラム
  • [学会発表] Image-based high throughput screening analysis using neonatal rat cardiomyocytes2017

    • 著者名/発表者名
      茂木光
    • 学会等名
      第22回静岡健康・長寿学術フォーラム
  • [学会発表] Metformin suppresses phenylephrine-induced hypertrophic responses in cultured cardiomyocytes2017

    • 著者名/発表者名
      清水圭貴
    • 学会等名
      第22回静岡健康・長寿学術フォーラム
  • [学会発表] 脂肪酸による心筋細胞肥大抑制作用の検討2017

    • 著者名/発表者名
      片山歩実
    • 学会等名
      日本病院薬剤師会東海ブロック・日本薬学会東海支部合同学術大会2017
  • [学会発表] 培養心筋細胞肥大を指標としたハイスループットスクリーニング法の確立2017

    • 著者名/発表者名
      茂木光
    • 学会等名
      日本病院薬剤師会東海ブロック・日本薬学会東海支部合同学術大会2017
  • [学会発表] メトホルミンはフェニレフリンによる心筋細胞肥大を抑制した2017

    • 著者名/発表者名
      清水圭貴
    • 学会等名
      日本病院薬剤師会東海ブロック・日本薬学会東海支部合同学術大会2017
  • [学会発表] Dimerization of GATA4 plays an important role in the development cardiomyocyte hypertrophy2017

    • 著者名/発表者名
      清水聡史
    • 学会等名
      第一回日本循環器学会基礎研究フォーラム
  • [学会発表] The dimerization domain of the hypertrophy-responsive transcription factor GATA4 is a therapeutic target for heart failure2017

    • 著者名/発表者名
      清水聡史
    • 学会等名
      第82回日本循環器学会学術集会
  • [学会発表] 心肥大応答を司る転写因子GATA4の二量体形成・DNA結合部位の同定と結晶化2017

    • 著者名/発表者名
      清水聡史
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
  • [学会発表] 新規心不全治療薬探索を目指したイメージングに基づくハイスループットスクリーニング法の確立2017

    • 著者名/発表者名
      茂木光
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会

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公開日: 2018-12-17  

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