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2020 年度 実施状況報告書

新規小胞体ストレス発光プローブを用いた抗小胞体ストレス薬の開発及びその応用研究

研究課題

研究課題/領域番号 20K06391
研究機関滋賀医科大学

研究代表者

守村 敏史  滋賀医科大学, 動物生命科学研究センター, 准教授 (20333338)

研究分担者 漆谷 真  滋賀医科大学, 医学部, 教授 (60332326)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード小胞体 / 小胞体ストレス / protein folding / 分子プローブ / 食品機能性成分
研究実績の概要

小胞体は、膜蛋白質・分泌蛋白質の産生の場であると供に、細胞内カルシウムストアや脂質代謝器官としての機能を有する。小胞体内環境の悪化やアミノ酸変位に伴うに折り畳み不全な蛋白質の小胞体内における蓄積は、いわゆる小胞体ストレスを惹起し、家族性・孤発性を問わず多くの疾患の病理発症に深く関与している。これまで小胞体ストレスは、細胞の抗ストレス反応(unfolded protein response, UPR)により評価されてきた。
昨年度、私は小胞体内のミスフォールド蛋白質(基質)それ自体をプローブとして用い、小胞体内部よりミスフォールド蛋白質の構造変化の検出可能な評価系を開発し、実験の最適化を進めた。この評価系では、小胞体管腔内タンパク質の構造変化の誘導なしに小胞体ストレスを誘導するブレフェルジンAは、レポーター活性の低下を誘導し、この低下はUPRの一つであるPERKの阻害剤により消失した。逆に管腔のタンパク質構造変化を誘導する小胞体ストレス薬であるツニカマイシン、タプシガルジン、ジチオトレイトール は、レポーター活性の亢進を誘導した。また、ツニカマイシンは、プローブのN-糖鎖付加配列を欠失させる、即ちツニカマイシンによるプローブの構造変化を阻止するすることにより、ブレフェルジンA同様に活性低下を来した。
次に、このアッセイ系を利用し、小胞体ストレスの誘導なしにレポーター活性の亢進を引き起こす、即ち小胞体ミスフミスフォールドタンパク質の構造変化を誘導しうる化合物を、132種の安全性が担保されている食品機能性成分よりスクリーニングした。その結果、共通のベンゼン環骨格を有する6種の近縁ポリフェノールを、抗小胞体ストレスの候補薬として同定した。

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

小胞体ミスフォールドタンパク質の構造変化を、小胞体内部から解析する検出系を確立し、複数の抗小胞体ストレス薬の候補の同定に成功した為。

今後の研究の推進方策

今年度は、スクリーニングの枠をさらに広げる為に、大規模化合物ライブラリーのスクリーニング進める。次いで、これまで同定した化合物も含め、小胞体ストレス試薬の一つであるツニカマイシンによるストレス応答を効率的抑制する化合物を選別する。選別された化合物については、その他の小胞体ストレス試薬や小胞体ストレス疾患関連遺伝子産物に対する効果を培養細胞レベルで検証する。最も効果が期待される化合物については、小胞体ストレスが病態進行に重要な役割を担っているII型糖尿病モデルマウスや筋萎縮性側索硬化症モデル動物を用いて、生体内での効果を検証する。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Effects of FTMT Expression by Retinal Pigment Epithelial Cells on Features of Angiogenesis.2020

    • 著者名/発表者名
      Buyandelger U, Walker DG, Yanagisawa D, Morimura T, Tooyama I.
    • 雑誌名

      Int. J. Mol. Sci.

      巻: 21 ページ: 3635-3653

    • DOI

      10.3390/ijms21103635

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [産業財産権] ミスフォールドタンパク質の構造変化に基づく 小胞体ストレスを改善する化合物のスクリーニング方法2021

    • 発明者名
      守村 敏史
    • 権利者名
      滋賀医科大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2021-058672(出願日: 令和3年3月30日)

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公開日: 2021-12-27  

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