蛋白質結晶構造解析に基づく新たな心不全治療薬デザインのための基礎研究

基于蛋白质晶体结构分析设计新型心力衰竭药物的基础研究

基本信息

批准号：
18659068
负责人：
乾誠
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Yamaguchi University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

心臓収縮力の調節では、心筋細胞内Ca^<2+>の貯蔵部位である筋小胞体(SR)を介するCa^<2+>輸送が主要な役割を果たす。心筋SRのCa^<2+>輸送は、Ca^<2+>ポンプATPaseとその調節蛋白質ホスホランバンによる蛋白質間相互作用によりもたらされ、調節されている。さらに、心不全などの病的状態においても心筋SRのCa^<2+>輸送異常が深く関与していることが明らかになっている。本研究では、ホスホランバンを標的とし、ホスホランバンとCa^<2+>ポンプATPaseの相互作用を阻害する新たな心不全治療薬を直接にデザインするための基礎検討を行うことを目的とした。ホスホランバンに直接結合する薬物をデザインするため、ホスホランバンの細胞質ドメインに結合するDNAアプタマーを検索した。得られたアプタマーはホスホランバンに結合するのみならず、心筋小胞体のCa^<2+>ポンプATPase活性を促進した。このホスホランバン・アプタマーは、Ca^<2+>ポンプATPaseのCa^<2+>濃度依存性曲線を左方に移動させることから、ボスホランバンとCa^<2+>ポンプATPaseの相互作用を阻害すると考えられる。さらに、このホスホランバン・アプタマーとホスホランバン細胞質ドメインの複合体の結晶作成を試みた。その結果、微小結晶を作ることに成功した。さらに、至適条件を検討することにより、高解像度のX線解析可能な結晶が得られると考えられる。以上の成果は、得られたホスホランバン・アプタマーのみでも心不全治療薬となる可能性があるが、さらに低分子合成化合物による医薬品開発への道を拓くものである。

Ca ^ 2+ 经由肌浆网(SR)的转运，其是心内Ca ^ 2+ 的储存位点，在调节心脏收缩力中起主要作用。心肌SR中的Ca 2+ 转运是由Ca 2+ 泵ATP酶与其调节蛋白受磷蛋白之间的蛋白质-蛋白质相互作用引起和调节的。此外，已经清楚的是，心肌SR中的异常Ca 2+ 转运与诸如心力衰竭的病理状况密切相关。本研究的目的是进行基础研究，直接设计一种靶向受磷蛋白并抑制受磷蛋白与Ca^2+泵ATP酶之间相互作用的新型心力衰竭药物。为了设计直接与受磷蛋白结合的药物，我们寻找与受磷蛋白的细胞质结构域结合的DNA适体。获得的适体不仅与受磷蛋白结合，而且还能促进心脏内质网中Ca 2+ 泵ATP酶的活性。认为该受磷蛋白适体通过使Ca ^ 2+ 泵ATP酶的Ca ^ 2+ 浓度依赖性曲线向左移动来抑制vosphoramban和Ca ^ 2+ 泵ATP酶之间的相互作用。此外，我们尝试创建该受磷蛋白适体和受磷蛋白胞质结构域的复合物的晶体。结果，他们成功地制造出了微晶体。此外，通过研究最佳条件，相信可以获得能够通过X射线进行高分辨率分析的晶体。上述结果表明，单独获得的受磷蛋白适配体有潜力成为治疗心力衰竭的药物，同时也为利用低分子合成化合物进行药物开发开辟了道路。