帯電による結合作用を利用した新規石灰化促進タンパク質製剤の開発

利用电荷结合效应开发新型钙化促进蛋白制剂

基本信息

批准号：
21K17018
负责人：
長崎敦洋
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

歯周炎は歯牙の喪失を引き起こす主たる原因であり、咀嚼や嚥下等の口腔機能を低下させ、全身状態にも大きな影響を与える。歯周炎では、歯牙の植立に重要な硬組織である歯槽骨や歯根表面に存在するセメント質が破壊されることにより、歯牙の動揺や脱落が引き起こされる。これまでに種々の歯周炎治療薬が開発されてきたが、血液や唾液に富む病変部の特徴から、薬剤を局所に安定的に作用させるのが困難であり、有効な治療薬が少ないのが現状である。硬組織の形成は、石灰化を促進するリン酸（Pi）と石灰化を抑制するピロリン酸（PPi）により制御されている。これまでの間、我々のグループは、PPiからPiを産生する組織非特異的アルカリフォスファターゼ（TNAP）が骨やセメント質の再生を強力に促進することを明らかにした。ところで、硬組織は陽性に帯電していることが知られている。一方、タンパク質は、アミノ酸残基付加により陰性に帯電し得ることが明らかとなっている。そこで、アミノ酸の一つであるアスパラギン酸残基（Asp）を付加したTNAPは、帯電効果により、強力に硬組織に結合し、硬組織の再生を強力に促進するのではないかと考えた。これまでの検討により、Aspを6つあるいは8つ付与したAsp6, 8 TNAPがPi産生能を有することおよびAsp6 TNAPがセメント質を形成するマウス由来セメント芽細胞株の石灰化を強力に促進し、マウス歯周組織の再生も促進することを確認した。

外围炎是导致牙齿损失的主要原因，减少口服功能，例如咀嚼和吞咽，这对一般状况产生了重大影响。在牙周炎中，肺泡骨骼的破坏和根部表面存在的水泥是植牙的重要硬组织，会导致牙齿的不适并掉落。到目前为止，已经开发了各种牙周炎，但是由于富含血液和唾液的病变的特征，很难使药物稳定地在本地积极作用，并且几乎没有有效的治疗方法。硬组织的形成由促进钙化和佩尔琳酸（PPI）的磷酸（PI）控制，从而抑制钙化。过去，我们的小组揭示了从PPI产生PI的不受欢迎的碱性fatase（TNAP）将强烈促进骨骼和水泥的再生。顺便说一句，众所周知，硬组织会积极充电。另一方面，很明显，蛋白质与氨基酸残基可能不一致。因此，添加了氨基酸之一的天质子酸残基（ASP）的TNAP可以通过充电效应强烈与硬组织结合，并强烈促进硬组织的再生。通过过去的研究，具有六个或八个ASP的ASP6，8 TNAP具有PI生产能力，而ASP6 TNAP强烈促进了源自小鼠的水泥芽的钙化。小鼠牙周组织也将促进。