著者

袴田 航 平野 貴子 西尾 俊幸

出版者

一般社団法人 日本応用糖質科学会

雑誌

応用糖質科学:日本応用糖質科学会誌 (ISSN:21856427)

巻号頁・発行日

vol.11, no.2, pp.72-78, 2021-05-20 (Released:2022-03-09)

参考文献数

25

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糖鎖は細胞内で糖タンパク質・糖脂質などとして存在し,重要かつ多様な生命機能を提供している.それら糖鎖の構築には,多種類の糖加水分解酵素・糖転移酵素が関わっている.ヒト細胞内の主要なオルガネラには複数のexo-型糖加水分解酵素が存在し,その阻害剤は細胞内で糖鎖構造を変化させることにより,免疫機能調節・がん転移制御・抗がん作用・バクテリアおよびウイルス感染抑制と予防効果等を示すため,有望な創薬ターゲットとなっている.これら酵素の阻害剤を開発するためには,ヒト細胞を用いた標的酵素阻害評価系の構築が必要となる.本研究では,ヒト培養細胞を酵素源とし生細胞中の微弱な標的酵素活性を効率的に検出可能な蛍光基質を開発し標的酵素阻害評価系の構築することによって,目的阻害剤の探索を可能とした.本稿では特に小胞体グルコシダーゼ阻害剤がエンベロープウイルスに対して抗ウイルス活性を示すこと中心に述べる.小胞体グルコシダーゼ阻害剤は,薬剤耐性ウイルスの出現回避・ウイルス感染予防薬となりうる宿主標的型抗ウイルス剤に大別される.しかしながら,糖構造を基盤とする既知小胞体グルコシダーゼ阻害剤は,抗ウイルス活性を示すが高い親水性に基づく低い膜透過性の問題があり,問題解決を目指したそれらの誘導体も抗ウイルス薬として上市には至っていない.そのため,既知阻害剤の構造展開といったアプローチではなく,標的酵素の蛍光基質開発,それを用いたヒト培養細胞における阻害剤探索系を構築し,化合物ライブラリより阻害剤探索する方法を採用した.その結果,目的の性質を有するヒット化合物が得られ,その合成法を確立,さらに構造展開を行うことによって,既知阻害剤よりも高い抗ウイルス活性を有する誘導体を得ることができた.

著者

氏家 誠 袴田 航

出版者

日本獣医生命科学大学

雑誌

基盤研究(C)

巻号頁・発行日

2016-04-01

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小胞体αグルコシダーゼ阻害薬(AGI)は、宿主細胞のαグルコシダーゼの働きを抑制する事で糖蛋白質の合成を阻害する。このため、AGIは、コロナウイルス(CoV)を初めとするエンベロープウイルスに対して抗ウイルス活性を示す。我々は、これまでに、化合物ライブラリーからスクリーニングを行い、動物およびヒトCoVに対して強力な抗ウイルス活性を示す新規AGIを6種類同定した。AGIが示した抗CoV活性は、当初、構造蛋白質であるS糖蛋白質の合成阻害に起因すると考えられていた。ところが、AGIはCoVのS糖蛋白質だけではなく非糖蛋白質及びその転写活性をも選択的に阻害する事が示唆された。最終年度は、AGIが示したこの予想外の抗CoV機構の解明を試み以下の成果を得た。1)CoVは感染すると宿主細胞由来の脂質2重膜を変化させてDMVsと呼ばれる「CoV専用の複製工場」を形成する。このDMVs形成には、非構造蛋白質のNSP3、4及び6が関与する。NSP3及びNSP4は糖蛋白質であることから、AGIはこれら糖蛋白質に作用してDMVs形成を抑制すると仮定した。そこで、AGI存在及び非存在下、感染細胞のDMVs形成を観察したところ、AGI存在下ではDMVs形成が著しく抑制される事が分かった。2)次にAGI存在及び非存在下、NSP4糖蛋白質の合成量を比較したところ、AGI存在下ではNSP4合成が強く阻害される事が分かった。これらの結果から、AGIは非構造蛋白質のNSP4糖蛋白質の合成を阻害することでCoV専用の複製工場DMVs形成そのものの合成を抑制し、結果として、CoVの転写活性・翻訳活性を強力に阻害することで強い抗CoV活性を持つことが示唆された。今後は、AGIによる抗CoV機構のさらなる詳細な解析を行いたい。

著者

袴田 航 室井 誠 西尾 俊幸 奥 忠武 高月 昭 長田 裕之 福原 潔 奥田 晴宏 栗原 正明

出版者

日本応用糖質科学会

雑誌

Journal of applied glycoscience (ISSN:13447882)

巻号頁・発行日

vol.53, no.2, pp.149-154, 2006-04-20

参考文献数

20

被引用文献数

9

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現在,新H5N1型インフルエンザやSARSなど続々と出現する新興ウイルス感染症や鳥インフルエンザのヒトへの伝播等,新興ウイルス感染症は人類の脅威となっている.しかし,ウイルス感染症に対する有効な薬剤の開発は,細菌感染症の抗生物質に比べ遅れている.そこで,ウイルス共通の感染機序に基づいた薬剤の開発が重要と考え,外被を有する多くのウイルスの感染・増殖には複合型のN-結合型糖鎖が関与している知見を基にして,小胞体N-結合型糖鎖プロセシング酵素を標的酵素とした分子標的薬の開発を目指して研究を行っている.分子標的薬の開発には,標的酵素である糖鎖プロセシング酵素の基質特異性の解明が必要であると考えた.そこで,合成プローブを用いてN-結合型糖鎖プロセシングの第1段階を担うプロセシンググルコシダーゼI (EC 3.2.1.106)と第2段階を担うプロセシンググルコシダーゼII (EC 3.2.1.84)のグリコンおよびアグリコン特異性を調べ,&alpha;-グルコシダーゼ (EC 3.2.1.20, GH13 and GH31) のそれと比較した.その結果,グルコシダーゼIのグリコン特性はGH13 &alpha;-グルコシダーゼと,グルコシダーゼIIのグリコン特性はGH31 &alpha;-グルコシダーゼと同様であった.またグルコシダーゼIとグルコシダーゼIIのアグリコン認識は同様であり,GH13およびGH31 &alpha;-グルコシダーゼとは異なっていた.そこで,プロセシンググルコシダーゼIおよびIIを標的として,酵素阻害剤候補化合物の設計と合成を行った.これら候補化合物の<i>in vitro</i>酵素阻害活性と細胞レベルでのウイルス外被糖タンパク質の合成・成熟・転送阻害およびプラーク法による感染性ウイルス数の測定を行った.その結果,<i>in vitro</i>においてヘプチトール誘導体,スルフォニル誘導体の一部にIC<small>50</small>約50 &mu;Mの阻害活性を,カテキン誘導体の一部にIC<small>50</small> 0.9 &mu;Mの強力な阻害活性を見いだした.さらに,細胞レベルではカテキン誘導体の一部にプロセシンググルコシダーゼ阻害を作用点とするとみられる比較的強い抗ウイルス活性を見いだした.今後,ウイルス外被糖タンパク質の糖鎖構造解析等により詳細な作用機序の解明を行う予定である.