研究課題
心不全では、細胞内のCa2+貯蔵部位である心筋小胞体へのCa2+輸送能が著しく低下し、細胞質Ca2+濃度が上昇し、機能不全を起こす。心筋小胞体膜蛋白質ホスホランバンは、Ca2+ポンプATPase（SERCA）による心筋小胞体Ca2+輸送を抑制的に調節している。本研究の目的は、ホスホランバンに結合してSERCAへの抑制作用を解除して強心作用を発揮する薬物を見出し、in vitro、 in vivoさらに心不全モデルでの作用を確認することである。本研究では、ホスホランバンに結合するアプタマーの心不全治療薬としての開発を進めると共に、ホスホランバン、アプタマーの結晶構造解析から薬物デザインを行い、新たな急性及びうっ血性心不全に有効な心不全治療薬の開発を行う。ホスホランバン・アプタマーの心不全治療薬としての開発では、アプタマーの心筋内への導入が必須となる。そのため心筋特異的な膜透過性アプタマーの開発を行った。前年度に見出した修飾RNAの膜透過性アプタマーは、血中での安定性に乏しいことが判明した。そこでSELEX法により心筋細胞へ導入可能な膜透過性DNAアプタマーを得た。このアプタマーの種々の培養細胞への透過性を比較した結果、成熟した心筋細胞へ特異的に透過することがわかった。さらに、このアプタマーは、極めて良い血中での安定性を示した。結晶構造解析によるホスホランバン阻害薬の設計では、10 merと極めて短いホスホランバン・アプタマーを取得することに成功した。現在、結晶化条件の最適化を進めている。この様に短いアプタマーを使うことにより、超微細構造を解明できる可能性が極めて高くなった。
2: おおむね順調に進展している
心筋小胞体Ca2+輸送調節蛋白質ホスホランバンに結合してSERCAへの抑制作用を解除して強心作用を発揮する薬物の開発に関して、心筋特異的に薬物を細胞内へ導入する膜透過性アプタマーの開発が順調に進展している。結晶構造解析によるホスホランバン阻害薬の設計についても、極めて短いホスホランバン・アプタマーの取得に成功し、研究の大きな進展が期待できる。
膜透過性アプタマーを利用したホスホランバン・アプタマーに関しては、動物への全身投与により強心作用が現れるかをin vivoで検討する。さらに、心不全モデル動物を用いて、アプタマー投与後の急性効果並びに長期投与による心不全の改善効果を確認する。結晶構造解析からの薬物デザインに関しては、これまでに得られた結晶化条件をさらに最適化し、デザイン、化合物合成へと持って行く。極めて短いホスホランバン・アプタマーの取得に成功しており、研究の大きな進展が期待できる。
実験の進行上、使用量が予定より僅かに少なかったため。
実験進行上で必要な他の試薬に振り向ける。
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Molecular Pharmacology
巻: 87 ページ: 277-285
10.1124/mol.114.096461
Cancer Biology & Therapy
巻: 16 ページ: 307-316
10.1080/15384047.2014.1002357
Progress in Retina & Eye Research
巻: 47 ページ: 38-63
10.1016/j.preteyeres.2015.01.004
J. Mol. Cell. Cardiol.
巻: 76 ページ: 177-185
10.1016/j.yjmcc.2014.09.006
Ann. Sur. Oncol.
巻: Suppl 4 ページ: S546-S554
10.1245/s10434-014-3564-2
