難溶性薬物のキャリアを目指した新規大環状ヘリックス蛋白質の創出

创建一种新型大环螺旋蛋白，用作难溶性药物的载体

基本信息

批准号：
13877380
负责人：
二木史朗
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

薬物の溶解性は新薬開発時における大きな問題の一つであり、溶解性が悪いために開発が断念される薬物は多々ある。この問題の解決のためにシクロデキストリンや、リポソーム、合成高分子など、様々な材料がキャリアとして用いられてきているが、目的物の包接、標的部位での薬物の放出、キャリア自体の毒性や安定性など、解決すべき問題点は多い。本研究では人工的にデザインした4本ヘリックスタンパク質を新しいタイプの薬物キャリアとして用いることの可能性について検討を行った。タンパク質の構築はヘリックス構造をとるようにデザインしたアミノ酸20残基程度のペプチドを固相合成し、これらを、チオエーテルあるいはジスルフィドのリンカーで架橋することにより行った。この手法により、アミノ酸90個程度からなる大環状ヘリックスタンパク質(分子量約1万)が得られることが分かった。これらのタンパク質と細胞膜との相互作用様式を調べるための予備的検討として、ヘリックスペプチドのリポソーム存在下と非存在下とのCDスペクトルを比較したが、大きな差異は認められず、膜存在下で期待したような大きな構造変化が起こるかどうかは疑問であることが示唆された。また、これらのタンパク質は熱、あるいは、変性剤存在下でも一般のタンパク質に比べて極めて安定であることがわかり、これは、リンカーの設計により、タンパク質自体が非常に固い構造をとっていることが窺われた。薬物包接においては、上記の目的に応じて、膜存在下に構造変化が誘起されるような、柔軟な構造を持つタンパク質が望ましいと考えられ、今後、ヘリックスペプチドの配列ならびにリンカーの構造についての再検討を行う予定である。

药物溶解度是新药开发时的主要问题之一，有许多药物因溶解度差而放弃开发。为了解决这个问题，各种材料如环糊精、脂质体和合成聚合物已被用作载体，但这些材料可能会引起诸如目标产物的包涵、药物在目标部位的释放以及载体的毒性等问题。其本身有很多问题需要解决，其中包括稳定性。在这项研究中，我们研究了使用人工设计的四螺旋蛋白作为新型药物载体的可能性。该蛋白质是通过固相合成约20个氨基酸残基的肽来构建的，该肽被设计为具有螺旋结构，然后与硫醚或二硫键交联。结果发现，这种方法产生了由大约90个氨基酸组成的大环螺旋蛋白（分子量约为10,000）。作为研究这些蛋白质与细胞膜之间相互作用模式的初步研究，我们比较了存在和不存在脂质体的情况下螺旋肽的圆二色光谱，但没有观察到重大差异，这表明是否存在如此大的差异是值得怀疑的。将发生结构性变化。此外，发现即使在存在热或变性剂的情况下，这些蛋白质与一般蛋白质相比也极其稳定，这表明由于接头的设计，蛋白质本身具有非常刚性的结构。对于药物包涵体，根据上述目的，我们计划重新考虑使用具有柔性结构的蛋白质，该蛋白质可以在膜存在的情况下诱导结构变化。