2020 Fiscal Year Annual Research Report

Structural biology of Trypanosoma brucei GPI phospholipase c and the development of selective inhibitors against it

Research Project

Project/Area Number	19F19382
Research Institution	National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
Principal Investigator	山崎和彦国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (00358243)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	IBRAHIM MOHAMMED AUWAL 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 外国人特別研究員
Project Period (FY)	2019-11-08 – 2021-03-31
Keywords	寄生原虫症 / 阻害剤開発 / 立体構造情報 / NMR分光法 / 膜タンパク質
Outline of Annual Research Achievements	サハラ以南のアフリカで猛威をふるう人畜共通の疾病であり、WHO指定の「顧みられない熱帯病」であるアフリカ睡眠病に対する有効な治療薬の開発を目的とする。寄生原虫であるTrypanosoma bruceiの致死性の酵素タンパク質glycosylphosphatidylinositol (GPI)-phospholipase C (PLC)の大量発現系の構築を行った。膜結合タンパク質であるため、高難度ではあったが、高濃度で発現したタンパク質を溶解するための界面活性剤の探索を行ない、Fos-Choline-12による可溶化条件を見出した。有機溶媒をもちいた分画およびカラムクロマトグラフィーにより、高純度のタンパク質を得ることに成功した。これを用いて、フラグメント化合物ライブラリー（分子量300以下の低分子；約1000種）のスクリーニングを行った。酵素アッセイによってGPI-PLCに対する阻害活性の評価を行い、66個の化合物を選別した。さらに、NMR分光法によって強く結合するもの10個の取得に成功した。ドッキングシミュレーションを行うことによって、これらの10化合物の結合モードについて、知見を得た。これは、今後の治療薬開発のための重要な基盤となる。当初は、複合体結晶を調製し、実験データとして結合モードを解析する予定であったが、残念ながら、現在までに良い結晶が作成できなかった。引き続き結晶化条件を探索し、浸潤法による複合体立体構造解析を進めることを考えている。同時に、シミュレーション結果に基づき、置換基の交換等で強力な阻害剤の創出が可能か検討する。
Research Progress Status	令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	令和2年度が最終年度であるため、記入しない。