テロメア機能の阻害を利用した抗マラリア療法の開発

利用抑制端粒功能开发抗疟疗法

• 批准号: 09270207
• 负责人: 石川 冬木
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09270207/
• 关键词: テロメレース; PCR

特異性の高い分子標的を持った新しいマラリア治療法の可能性の一つとして、染色体テロメアの複製機構に注目する。マラリア原虫Plasmodiumは原生生物に属し、半数体世代においてシゾゴニ-と呼ばれる特異な多分裂を繰り返す。この間に溶血、発熱をはじめとする臨床症状が現れるので、この時期に特異なDNA複製機構を阻害し原虫を殺すことを試みる。一般に、活発な増殖を行っている真核生物は、染色体末端テロメア領域が完全に複製されるために、テロメレースと呼ばれる酵素活性が必要である。この酵素は、ヒト体細胞をはじめとして多細胞生物を構成する細胞では活性が非常に弱い一方、PlasmodiumやTetrahymenaのような単細胞性生物では非常に高い。従って、テロメレースを特異的に阻止する薬剤により、Plasmodiumのシゾゴニ-を阻害できると期待できる。今年度の本研究では、PCRによりマラリア原虫テロメレース触媒サブユニット遺伝子をクローニングすることを試みた。既に述べた既知の逆転写酵素あるいはテロメレース触媒サブユニット遺伝子の間で保存されているアミノ酸配列から、PCR用のdegenerative primerを設計した。この際、マラリア原虫ゲノムが高いATコンテントをもつことを考えあわせ、マラリアコドン使用頻度表によりできるだけ単純な配列となるようにした。また、マラリアゲノムDNAあるいはcDNAを鋳型としてPCRを行う際に、AT-richな配列のためにPCRのプライミングがうまく行かない可能性が前回の班会議において指摘されたので、プライマーの5'末端にGCコンテントの比較的高い関係のない17ntの配列を加えることで、PCR反応が進むように工夫した。これまでに、Plasmodium falciparumのゲノムDNA(阪大微研、堀井敏宏 先生より供与)を鋳型に用いて、得られたPCR産物49種類をクローニングの上塩基配列を決定した。そのうち、一つのPCR産物は、哺乳瓶類で見られるレトロトランスポゾンL1のコードする逆転写酵素と有意な相同性を示し、本法が基本的には目的通り機能していることを示した。

我们将重点关注染色体端粒的复制机制，作为具有高度特异性分子靶点的新疟疾治疗方法的可能性之一。疟原虫疟原虫属于原生生物，在单倍体世代中重复一种独特的多重分裂，称为裂殖体。在此期间会出现溶血、发热等临床症状，因此尝试通过抑制独特的DNA复制机制来杀死原虫。一般来说，活跃增殖的真核生物需要一种称为端粒酶的酶的活性，以使染色体末端的端粒区域完全复制。这种酶的活性在构成多细胞生物（例如人类体细胞）的细胞中非常弱，但在单细胞生物（例如疟原虫和四膜虫）中却非常活跃。因此，预计疟原虫分裂可以通过特异性抑制端粒酶的药物来抑制。在今年的研究中，我们尝试通过PCR克隆疟原虫端粒酶催化亚基基因。根据上述已知逆转录酶或端粒酶催化亚基基因中保守的氨基酸序列设计用于PCR的简并引物。此时，考虑到疟疾寄生虫基因组的 AT 含量较高，我们尝试使用疟疾密码子使用表使序列尽可能简单。另外，当使用疟疾基因组DNA或cDNA作为模板进行PCR时，在之前的小组会议上指出，由于富含AT的序列，PCR引物可能不会顺利进行，因此引物的5'端由添加一个不相关的具有相对较高GC含量的17nt序列，我们设计了一种加速PCR反应的方法。迄今为止，我们已经使用恶性疟原虫基因组DNA（由大阪大学生物科学研究所Toshihiro Horii友情提供）作为模板，克隆并测序了49种PCR产物。其中一个PCR产物与哺乳动物中发现的逆转录转座子L1编码的逆转录酶表现出显着的同源性，表明该方法基本上按预期发挥作用。

项目成果

Hatakeyama,S. and Ishikawa,F.: "ICE:a novel and efficient method for isolation of chromosomal ends" Genetic Analysis:Biomolecular Engineering. 14. 45-46 (1997)

畠山，S.

Ishikawa,F.: "Telomere crisis,the driving force in cancer cell evolution" Biochem.Biophys.Res.Commun.230. 1-6 (1776)

Ishikawa, F.：“端粒危机，癌细胞进化的驱动力”Biochem.Biophys.Res.Commun.230。

Nakayama,J.et al: "Telomerase activation by the catalytic component gene TRT in human primary fibroblasts and hepatocellular carcinomas" Nature genetics. 18. 65-68 (1998)

Nakayama, J. 等人：“催化成分基因 TRT 在人原代成纤维细胞和肝细胞癌中激活端粒酶”《自然遗传学》。

Nakayama,J.et al: "TLP1:A gene encoding a protein component of mammalian felomerase is a novel member of WD-repeats family" Cell. 88. 875-884 (1997)

Nakayama, J. 等人：“TLP1：编码哺乳动物 Felomerase 蛋白质成分的基因是 WD 重复家族的新成员”Cell。

Hatakeyama,S.et al: "The jumping translocation at 1q21 involves shortened telomeres" Blood. 9191. 1514-1519 (1998)

Hatakeyama,S.et al：“1q21 处的跳跃易位涉及端粒缩短”血液。