免疫アレルギー疾患病因タンパク質のNMR法による立体構造解析と新たな治療法の開発

利用NMR方法对免疫过敏性疾病致病蛋白进行三维结构分析并开发新的治疗方法

• 批准号: 11770403
• 负责人: 加藤 善一郎
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Gifu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11770403/
• 关键词: IL-18; 立体構造; NMR; アレルギー

平成12年度は、構築したヒトIL-18発現ベクターを用い、高発現系の確立・安定同位体ラベル・大量高純度精製系の確立にもとづき、15Nラベル体、15N・13Cダブルラベル体を作成し、構造解析を行った。まずタンパクを構成するN末からC末までのアミノ酸の主鎖の各原子をNMRスペクトル上にアサインする。タンパクポリペプチド主鎖のアサインが終了後、chemical shift index法などを用いた二次構造の解析に移る。ついで側鎖の原子を含めたタンパク構成全原子のアサインを行う。その後原子間距離情報(NOE)・原子の結合角情報(coupling定数)を用いた立体構造計算を行った。免疫・アレルギー疾患病因蛋白質の立体構造・構造機能相関を研究することにより、蛋白の機能及び病態の解明・新たな治療法の開発を目的としている。本期間においては、特にリガンドの構造とリセプターとの結合様式の解明を主眼としてきた。リガンド構造をNMRで決定する一方、レセプターとの結合についてモデリングを行い生物活性の発揮に必要な結合様式の特定を目指した。結果として、原子座標をもつ精密なIL-18立体構造が得られ、かつその標的リセプターとのinterface及びその結合様式が推測された。これをもとに治療へ向けての論理的設計に基づく蛋白工学的改変、特にアンタゴニストの開発が可能となった。今後ペプチド・低分子リガンドの開発及びスクリーニングを経て、臨床応用可能な薬剤の開発につなげていく。

In 2012, the construction of IL-18 was completed, the use of IL-18 was completed, the establishment of a high development system, the establishment of a stable isotope, the establishment of a large number of high purity purification systems, the preparation of 15N isotope, 15N·13C isotope, and the structural analysis was carried out. The composition of the compound was determined by NMR spectroscopy. After the completion of the primary lock, the chemical shift index method is used to analyze the secondary structure. The atom of the side lock contains the atom of the side lock. The atom of the side lock constitutes the atom of the side lock. The distance information between atoms (NOE) and the coupling angle information of atoms are calculated by using the three-dimensional structure. Study on the correlation between protein structure and function of immune disease etiology, protein function and disease diagnosis, and development of new therapeutic methods During this period, the structure of the special equipment and the combination of the main equipment were analyzed. The structure of the molecule is determined by NMR, and the binding mechanism of the molecule is specified in the binding mechanism necessary for the development of biological activity. The results show that the atomic coordinates of IL-18 are accurate, and the interface and combination of IL-18 are inferred. The design of this treatment is based on the modification of protein engineering, and the development of special treatment is possible. In the future, the development of low-molecular-weight drugs and the development of drugs for clinical use will be discussed.

项目成果

Sukegawa K,Nakamura H,Kato Z,Tomatsu S,Montano AM,Fukao T,Toietta G,Tortora P,Orii T,Kondo N.: "Biochemical and structural analysis of missense mutations in N-acetylgalactosamine-6-sulfate sulfatase causing mucopolysaccharidosis IVA phenotypes."Hum Mol Ge

Sukekawa K，Nakamura H，Kato Z，Tomatsu S，Montano AM，Fukao T，Toietta G，Totorora P，Orii T，Kondo N.：“导致粘多糖贮积症的 N-乙酰半乳糖胺-6-硫酸酯硫酸酯酶错义突变的生化和结构分析

Zenichiro Kato: "Glucose metabolism evaluated by positron emission tomography in Lafora disease."Pediatrics International.. 41. 689-692 (1999)

加藤善一郎：“拉福拉病中通过正电子发射断层扫描评估葡萄糖代谢。”国际儿科.. 41. 689-692 (1999)

Montano AM,Yamagishi A,Tomatsu S,Fukuda S,Copeland NG,Orii KE,Isogai K,Yamada N,Kato ZI,Jenkins NA,Gilbert DJ,Sukegawa K,Orii T,Kondo N.: "The mouse N-acetylgalactosamine-6-sulfate sulfatase (Galns) gene : cDNA isolation, genomic characterization, chromos

Montano AM、Yamagishi A、Tomatsu S、Fukuda S、Copeland NG、Orii KE、Isogai K、Yamada N、Kato ZI、Jenkins NA、Gilbert DJ、Sukekawa K、Orii T、Kondo N.：“小鼠 N-乙酰半乳糖胺-

Mizuno S,Takahashi Y,Kato Z,Goto H,Kondo N,Hoshi H.: "Magnetic resonance spectroscopy of tubers in patients with tuberous sclerosis"Acta Neurol Scand. 102・3. 175-178 (2000)

Mizuno S、Takahashi Y、Kato Z、Goto H、Kondo N、Hoshi H.：“结节性硬化症患者结节的磁共振波谱”Acta Neurol Scand 102・3（2000）。

Kato Z,Yasuda K,Ishii K,Takagi H,Mizuno S,Shimozawa N,Kondo N: "Glucose metabolism evaluated by positron emission tomography in Lafora disease."Pediatr Int.. 41・6. 689-692 (1999)

Kato Z、Yasuda K、Ishii K、Takagi H、Mizuno S、Shimozawa N、Kondo N：“通过正电子发射断层扫描评估 Lafora 疾病的葡萄糖代谢。” 41・6（1999）。