Candidaフェノミクスによる抗真菌剤開発への展開

利用念珠菌表型组学开发抗真菌药物

基本信息

批准号：
07J07517
负责人：
上野圭吾
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J07517/
关键词：
蛋白質の立体構造に基づく薬剤設計(SBDD)コンピューター支援型薬剤設計(CADD)抗真菌剤病原性真菌 DNA修復システム(DNA repair)病原因子カイコ感染モデルマウス腸管感染モデル遺伝子ターゲッティング非相同的末端再結合(NHEJ)相同組換え(HR)抗真菌剤の開発遺伝子破壊 DNA修復

项目摘要

国内で認可されている深在性真菌症の治療薬は、4系統8種類と少ない。そのため、新しい作用機序を持つ抗真菌剤の開発が待たれている。しかしながら、真菌がどのように感染し致命傷を与えるのか、その感染現象も不明な点が多く、薬剤開発の遅れを助長している。そこで本研究では、遺伝子操作が比較的容易なCandida glabrataをモデルとして、1)感染現象の一端を明らかにすること、2)その知見を元に抗真菌リード化合物を設計すること、以上2つを目的とした。1)DNA修復に関わる遺伝子の機能解析DNA修復システムは、相同組換え(HR)や非相同末端再結合(NHEJ)などの経路からなり、遺伝子情報を次の世代に正確に伝承するために不可欠なシステムである。また近年では接着因子などの病原因子の発現調節に関与することが指摘されていることから、感染現象の一翼を担っていると推定されている。昨年度までに、特に重要と考えられた20個の遺伝子について1遺伝子破壊株,2遺伝子破壊株を体系的に作製し、in vitroアッセイ系における表現型を解析した。今年度は、それらの破壊株が実際にどの程度の感染性があるのかを動物実験により解析した。しかしながら、これまで、C.glabrataを使った感染実験系は十分に確立していなかったことから、先ずその実験系を構築した。今年度の研究で1)カイコ血液感染モデル2)マウス血液感染モデル3)マウス腸管感染モデルを構築することができた。さらにこれらの実験系を利用して、保有の破壊株ライブラリーを解析したところ、病原性が有意に低下する二つの変異体ΔIMI-3とΔIMI-4を同定した。2)コンピューターを活用した抗真菌リード化合物の設計本課題は、創薬研究における重要性に加えて、基礎研究と応用研究の連携を可能にする方法論としての重要性がある。昨年度までに、先に同定されていた標的タンパク質Pfylをモデルとして、立体構造の予測方法、リガンドの設計方法、その評価方法を確立した。今年度は、それらの成果をまとめ査読付きの国際論文に発表した。さらに、国際学会でもその成果を報告し、当該研究領域に対して重要な情報を提供することができた。

日本批准用于治疗深部真菌病的药物数量仅限于 4 个系统的 8 种类型。因此，期待开发具有新作用机制的抗真菌药物。然而，关于真菌如何感染并造成致命伤害，还有许多未知之处，这导致了药物开发的延误。因此，在本研究中，我们使用相对容易进行基因操作的光滑念珠菌作为模型，以1）阐明部分感染现象，2）基于该知识目的设计抗真菌先导化合物。 1）参与DNA修复的基因的功能分析DNA修复系统由同源重组（HR）和非同源末端重新连接（NHEJ）等途径组成，对于将遗传信息准确地传递给下一代至关重要。系统。此外，近年来，有人指出它参与调节粘附因子等致病因子的表达，因此推测它在感染现象中发挥作用。到去年，我们已经系统地创建了 20 个被认为特别重要的基因的单基因和双基因破坏菌株，并在体外测定系统中分析了它们的表型。今年，我们通过动物实验分析了这些被破坏的菌株实际上的传染性。然而，到目前为止，利用光滑念珠菌的感染实验系统尚未充分建立，因此我们首先构建了该实验系统。在今年的研究中，我们构建了1）蚕血液感染模型，2）小鼠血液感染模型，3）小鼠肠道感染模型。此外，通过使用这些实验系统分析破坏菌株库，我们鉴定了两个突变体ΔIMI-3和ΔIMI-4，其致病性显着降低。 2）抗真菌先导化合物的计算机辅助设计这个问题不仅在药物发现研究中很重要，而且作为一种实现基础研究和应用研究之间合作的方法论也很重要。到去年，我们已经建立了一种预测三维结构、设计配体并使用先前确定的靶蛋白 Pfyl 作为模型对其进行评估的方法。今年，研究结果被总结并发表在一篇经过同行评审的国际论文中。此外，我们能够在国际会议上报告我们的成果，并为相关研究领域提供重要信息。