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

专注于分子弯曲和竞争性相互作用的乙酰肝素酶抑制剂的设计：旨在抑制皮肤炎症性疾病

• 批准号: 22K06587
• 负责人: 東 伸昭
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Hoshi University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06587/
• 关键词: ヘパラナーゼ; 酵素阻害物質; ヒアルロン酸; コンドロイチン硫酸; 抗体複合体; 融合タンパク質; アトピー性皮膚炎; ターゲッティング; 皮膚疾患; 糖鎖創薬; 阻害剤; フラグメント分子軌道法

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。

该研究主题针对三件事：[1]根据分子内有两个特异性和高亲和力元素的聚糖抑制剂分子，基于抑制抑制论文中报道的肝素酶活性的信息的信息[1]，[1]找到一种与分子融合了两种分子的方法，以使两种元素在范围内构成两种元素，并在范围内提高了两种元素。乙酰肝素酶-2的效果，一种用于肝素酶的竞争分子，[3]发现是否可以通过抑制肝素酶功能并抑制皮炎来使地下膜和表皮结构归一化。通过整合这些结果，我们将致力于针对乙酰肝素酶的药物发现。在任务1中，我们关注细胞特异性抗体的功能，作为赋予细胞特异性抑制抑制性分子的一种方法。换句话说，我们试图创建一个分子，其中具有肝素酶抑制作用的硫化糖链与抗体结合。采用了一种用荧光蛋白标记抗体的方法，实验结果表明，通过通过具有不同功能组的二价间隔分子结合来获得肝素酶抑制性聚糖与癌症特异性抗体之间的结合。另一方面，未确定两者之间的结合效率，并且去除未反应物质的方法是将来的考虑。在任务2中，肝素酶2是克隆基因和表达，因为进行了FC融合蛋白。尽管生产量不高，但可以以约1微克/ml的浓度制备纯化的纯化肝素酶2融合蛋白。在任务3中，我们致力于创建一种可用于评估抑制剂的特应性皮炎动物模型。通过用DNFB（称为小分子触觉）的DNFB对皮肤进行处理，我们能够确认以表皮增厚，皮肤肥大细胞增加和发红为特征的皮肤炎症。

项目成果

L-グルタミンによる脂肪細胞のヘキソキナーゼ発現の制御

L-谷氨酰胺调节脂肪细胞中己糖激酶的表达

• 发表时间: 2023
• 作者: 小松 明音;世利 佳乃子;山路 友哉;勝野 礼以;柿崎 良輔;高橋 勝彦;東 伸昭
• 通讯作者: 東 伸昭

硫酸化ヒアルロン酸によるヘパラナーゼ阻害作用の構造的基盤

硫酸化透明质酸抑制乙酰肝素酶的结构基础

• 发表时间: 2023
• 作者: 東 伸昭;史 佳;彼ノ矢 陸;谷 祐里菜;石川 壮大;高橋 勝彦;奥 輝明;山本 亜美;福澤 薫;中島 元夫;入村 達郎
• 通讯作者: 入村 達郎

アトピー性皮膚炎皮疹部におけるヘパラナーゼの発現

特应性皮炎皮疹区乙酰肝素酶的表达

• 发表时间: 2023
• 作者: 稲月 悠;服部 萌;谷田部 真衣;川並 史也;宮川 尚子;鈴木 沙奈;高橋 勝彦;中島 元夫;入村 達郎;小宮根 真弓;東 伸昭
• 通讯作者: 東 伸昭

メチオニンコリン欠乏食誘発性NASHにおけるSirt1発現に対するレチノイン酸による制御

视黄酸对蛋氨酸胆碱缺乏饮食诱导的 NASH 中 Sirt1 表达的调节

• 发表时间: 2023
• 作者: 橋本 真祐;柏木 美麗;高橋 勝彦;小山 華穂;稲月 悠;勝野 礼以;植松 優希;紺澤 咲乃;東 伸昭
• 通讯作者: 東 伸昭

パルミチン酸処理によるHepG2細胞のヘパラナーゼ発現と役割

棕榈酸处理后 HepG2 细胞中乙酰肝素酶的表达和作用

• 发表时间: 2023
• 作者: 世利 佳乃子;藤野 ゆうな;柏木 美麗;小松 明音;小山 華穂;山路 友哉;高橋 勝彦;東 伸昭
• 通讯作者: 東 伸昭