Design of heparanase inhibitors focusing on molecular bending and competitive interaction: aiming to suppress skin inflammatory diseases

本研究課題では、論文で報告したヘパラナーゼ酵素活性を抑制する糖鎖の情報をもとに、[1]特異性と高親和性の二要素を分子内に最適化した糖鎖由来阻害分子を創出する、[2]ヘパラナーゼの競合分子であるヘパラナーゼ2の発現や阻害効果を増強する方法を見出す、さらに[3]ではヘパラナーゼの機能抑制によって基底膜と表皮構造の正常化、皮膚炎の抑制が可能であるか見出す、の３点を目的としており、これらの成果を統合することで、ヘパラナーゼを標的とする創薬に取り組む。課題1では、阻害分子に細胞特異性を付与する一つの方法として細胞特異的な抗体の機能に着目する。すなわち、ヘパラナーゼ阻害効果を有する硫酸化糖鎖を抗体に結合させた分子の創生を試みた。抗体を蛍光タンパク質で標識する方法を応用し、異なる官能基を有する２価性の介在分子を介する結合によって、ヘパラナーゼ抑制性糖鎖とがん特異的抗体の結合が示唆される実験結果を得た。一方で、両者の結合効率の決定には至らず、また未反応物質を取り除く方法についても今後の検討課題として残された。課題2ではヘパラナーゼ2の遺伝子クローニングならびにそのFc融合タンパク質としての発現を行った。産生量が高くないものの、1 microg/ml程度の濃度で、精製されたヘパラナーゼ2融合タンパク質を調製することが可能となった。課題3では、阻害物質の評価に用いることの可能なアトピー性皮膚炎動物モデルの作出に取り組んだ。低分子ハプテンとして知られるDNFBで経皮的に処置することにより、表皮の肥厚、真皮マスト細胞の増加、発赤を特徴とする皮膚炎症を確認することができた。

本研究課題では、論文で報告したヘパラナーゼ酵素活性を抑制する糖鎖の情報をもとに、[1]特異性と高親和性の二要素を分子内に最適化した糖鎖由来阻害分子を創出する、[2]ヘパラナーゼの競合分子であるヘパラナーゼ2の発現や阻害効果を増強する方法を見出す、さらに[3]ではヘパラナーゼの機能抑制によって基底膜と表皮構造の正常化、皮膚炎の抑制が可能であるか見出す、の３点を目的としており、これらの成果を統合することで、ヘパラナーゼを標的とする創薬に取り組む。課題1では、阻害分子に細胞特異性を付与する一つの方法として細胞特異的な抗体の機能に着目する。すなわち、ヘパラナーゼ阻害効果を有する硫酸化糖鎖を抗体に結合させた分子の創生を試みた。抗体を蛍光タンパク質で標識する方法を応用し、異なる官能基を有する２価性の介在分子を介する結合によって、ヘパラナーゼ抑制性糖鎖とがん特異的抗体の結合が示唆される実験結果を得た。一方で、両者の結合効率の決定には至らず、また未反応物質を取り除く方法についても今後の検討課題として残された。課題2ではヘパラナーゼ2の遺伝子クローニングならびにそのFc融合タンパク質としての発現を行った。産生量が高くないものの、1 microg/ml程度の濃度で、精製されたヘパラナーゼ2融合タンパク質を調製することが可能となった。課題3では、阻害物質の評価に用いることの可能なアトピー性皮膚炎動物モデルの作出に取り組んだ。低分子ハプテンとして知られるDNFBで経皮的に処置することにより、表皮の肥厚、真皮マスト細胞の増加、発赤を特徴とする皮膚炎症を確認することができた。