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。

具有高度特异性分子靶标的新型疟疾治疗的可能性之一是专注于染色体端粒的复制机制。疟疾寄生虫疟原虫属于原生物体，并反复经历单倍体产生的独特的，可能是Schizogoni。在此期间，出现溶血和发烧等临床症状，目前它们试图抑制独特的DNA复制机制并杀死原生动物。通常，主动增殖真核生物需要一种称为端粒酶的酶活性，以使染色体末端端粒区域完全复制。尽管该酶在组成包括人体细胞在内的多细胞生物的细胞中非常弱，但在单细胞生物（如疟原虫和四膜）中，它非常高。因此，预计特异性阻断端粒酶的药物可以被疟原虫的schizogoni抑制。今年的研究试图通过PCR克隆疟疾端粒酶催化亚基基因。 PCR的退化性引物是根据先前提到的已知逆转录酶或端粒催化亚基基因之间保守的氨基酸序列设计的。在这种情况下，考虑到疟原虫基因组在含量方面的含量很高，因此使用疟疾密码子使用频率表使序列尽可能简单。此外，当使用疟疾基因组DNA或cDNA作为模板进行PCR时，在先前的小组会议上指出，PCR启动可能由于成熟的序列而无法成功，因此我们设计了通过在Prirer的5'末端添加具有相对较高GC含量的17NT序列来推动PCR反应的努力。到目前为止，已经克隆了49种类型的PCR产品，并使用恶性疟原虫的基因组DNA（由大阪大学技术研究所Horii Toshihiro给出）确定了基础序列。其中，一种PCR产物与由婴儿瓶中发现的逆转录座子L1编码的逆转录酶显示出显着的同源性，这表明该方法基本上是按预期发挥作用的。

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。