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2008 年度 実績報告書

毒性βシート構造体・オリゴマーを標的としたポリグルタミン病の分子標的治療薬の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20390245
研究機関国立精神・神経センター

研究代表者

永井 義隆  国立精神・神経センター, 神経研究所疾病研究第四部, 室長 (60335354)

研究分担者 ポピエル ヘレナ 明子  国立精神・神経センター, 神経研究所疾病研究第四部, 外来研究員 (40467593)
キーワード神経科学 / 蛋白質 / 脳神経疾患 / 治療薬 / アミロイド / 神経変性疾患 / ポリグルタミン病 / スクリーニング
研究概要

近年、アルツハイマー病、パーキンソン病、ポリグルタミン(PolyQ)病など多くの神経変性疾患において、異常蛋白質のミスフォールディング・凝集が神経変性を引き起こすという共通の発症分子メカニズムが考えられるようになった。PolyQ病は原因蛋白質内のPolyQ鎖の異常伸長(>40)により発症するハンチントン病、接々の脊髄小脳失調症などの9疾患の総称である。最近研究代表者らは、異常伸長PolyQ蛋白質はアミロイド様凝集体を形成する前に、βシート構造へ異常コンフォメーション変移したモノマー・オリゴマーの段階で細胞毒性を獲得することを明らかにした(Nat Struct Mol Biol,2007)。本研究では、異常伸長PolyQ蛋白質の毒性βシート構造体・オリゴマーを治療標的として、1)異常伸長PolyQ鎖結合ペプチドQBPIを応用する方法、2)PolyQ凝集阻害化合物をハイスループットスクリーニングにより同定する方法、3)内在性分子シャペロンの発現誘導剤を用いる方法により、PolyQ病のみならず神経変性疾患共通の治療薬の開発を目指す。
今年度は、1)QBP1配列(SNWKWWPGIFD)のアラニン・スキャンによるアミノ酸置換体について、PolyQ凝集阻害活性の評価を行った。その結果、W3、W5、W6、I9、F10の5アミノ酸がQBP1の活性に必須であり、WKWWPGIFの8アミノ酸が最小活性配列であることが明らかになった。2)一部の1次ヒット化合物について、2/3次スクリーニングを行い、FCSにて細胞内でのPolyQ蛋白質のオリゴマー形成阻害効果を確認し、かつショウジョウバエモデルの神経変性を抑制する治療薬候補化合物を同定した。3)分子シャペロン誘導剤17-AAGが、脊髄小脳失調症モデルのみならずハンチントン病モデルショウジョウバエにも有効であることを示した。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Structure-activity relationship study on polyglutamine binding peptide QBP12009

    • 著者名/発表者名
      Tomita, K.
    • 雑誌名

      Bioorg. Med. Chem. 17(3)

      ページ: 1259-1263

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface plasmon resonance characterization of specific binding of polyglutamine aggregation inhibitors to the expanded polyglutamine stretch2009

    • 著者名/発表者名
      Okamoto, Y.
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun. 378(3)

      ページ: 634-639

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Residual laminin-binding activity and enhanced dystroglycan glycosylation by LARGE in novel model mice to dystroglycanopathy2009

    • 著者名/発表者名
      Kanagawa, M.
    • 雑誌名

      Hum. Mol. Genet. 18(4)

      ページ: 621-631

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Delivery of the aggregate inhibitor peptide QBP1 into the mouse brain using PTDs and its therapeutic effects on polyglutamine disease mice2009

    • 著者名/発表者名
      Popiel, H. A.
    • 雑誌名

      Neurosci. Lett. 449(2)

      ページ: 87-92

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 神経疾患と分子シャペロン2009

    • 著者名/発表者名
      永井義隆
    • 雑誌名

      Clinical Neuroscience 27(4)

      ページ: 368-369

  • [雑誌論文] 脊髄小脳変性症の遺伝子治療2009

    • 著者名/発表者名
      永井義隆
    • 雑誌名

      Clinical Neuroscience 27(1)

      ページ: 95-98

  • [雑誌論文] Conformational changes and aggregation of expanded polyglutamine proteins as therapeutic targets of the polyglutamine diseases : Exposed β-sheet hypothesis2008

    • 著者名/発表者名
      Nagai, Y.
    • 雑誌名

      Curr. Pharm. Des. 14(30)

      ページ: 3267-3279

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ER stress is the initial response to polyglutamine toxicity in PC12 cells2008

    • 著者名/発表者名
      Nakayama, H.
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun. 377(2)

      ページ: 550-555

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heat shock transcription factor 1 (HSF1)-activating compounds suppress polyglutamine-induced neurodegeneration through induction of multiple molecular chaperones2008

    • 著者名/発表者名
      Fujikake, N.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 283(38)

      ページ: 26188-26197

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Suppression of mutant huntingtin aggregate formation by Cdk5/p35 through the effect on microtubule stability2008

    • 著者名/発表者名
      Kaminosono, S.
    • 雑誌名

      J. Neurosci. 28(35)

      ページ: 8747-8755

    • 査読あり
  • [学会発表] 表面プラズモン共鳴法を用いた異常伸長ポリグルタミンタンパク質に対する凝集阻害分子の結合特異性の解析2008

    • 著者名/発表者名
      岡本佑馬
    • 学会等名
      第51回日本神経化学会
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      2008-09-11
  • [学会発表] ポリグルタミン蛋白質の毒性構造変移の捕捉-露出βシート仮説の提唱-2008

    • 著者名/発表者名
      永井義隆、他
    • 学会等名
      第31回日本神経科学会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-07-09
  • [学会発表] Cdk5/p35によるハンチントン病原因タンパク質ハンチンチンの凝集阻害2008

    • 著者名/発表者名
      斎藤太郎
    • 学会等名
      第31回日本神経科学会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-07-09
  • [学会発表] 17-AAG投与による熱ショック転写因子の活性化はポリグルタミンが引き起こす神経変性を抑制する2008

    • 著者名/発表者名
      藤掛伸宏
    • 学会等名
      第31回日本神経科学会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-07-09
  • [学会発表] 蛍光相関分光法を用いた細胞内ポリグルタミン蛋白質オリゴマーの検出とその阻害2008

    • 著者名/発表者名
      永井義隆、他
    • 学会等名
      第49回日本神経学会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2008-05-15
  • [備考]

    • URL

      http://www.ncnp.go.jp/nin/guide/r4/index.html

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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