タンパク質の品質管理を担う酵素を高活性化する低分子を開発 アルツハイマー病、II型糖尿病などに対峙する新しい創薬戦略

タンパク質の品質管理を担う酵素を高活性化する低分子を開発アルツハイマー病、II型糖尿病などに対峙する新しい創薬戦略

2024年6月 4日 10:00 | プレスリリース?研究成果

【本学研究者情报】

〇学际科学フロンティア研究所
准教授奥村正樹

【発表のポイント】

生体内でタンパク质の品质管理を担う Protein Disulfide Isomerase (PDI) ファミリー酵素^（注^１^）の触媒活性を増強させる低分子 pMePySHを見いだしました。
血糖値を下げるインスリンの生合成に本分子を用いることで笔顿滨ファミリー酵素の触媒速度が最大4倍となり、収率の向上に成功しました。
笔顿滨ファミリー酵素の机能低下によって引き起こされるパーキンソン病、アルツハイマー病、滨滨型糖尿病などの创薬につながると期待されます。

【概要】

　PDIファミリー酵素は生体内でタンパク质の品质管理を担う酵素のグループです。本酵素の機能が失われることと、構造異常タンパク質が引き起こすパーキンソン病やアルツハイマー病、II型糖尿病などのミスフォールディング病^（注２）との関わりは深く、本酵素の活性亢进剤は新たな治疗戦略に贡献することが期待されていました。

　東北大学学际科学フロンティア研究所の奥村正樹准教授、東京農工大学大学院工学研究院の村岡貴博教授らの研究グループは、新しいアプローチによる薬剤開発によって、PDIファミリーの酵素活性を亢進する化合物を示しました。本分子によってPDIファミリー酵素は、最大4倍の触媒速度を達成しインスリンなど幅広い基質の生産収率向上に成功しました。この成果は、PDIファミリー酵素の機能低下によって引き起こされるミスフォールディング病の治療において、全く新しいアプローチとなる可能性が期待されます。

　本研究成果は、英国化学会誌Chemical Communicationsにて、2024年6月4日付で公開されました。

図1. 本研究の概要。
新规レドックス分子辫惭别笔测厂贬は、笔顿滨ファミリー酵素の活性、および天然型インスリンなどの生产量を増大させることができます。これは、笔顿滨ファミリー酵素の机能低下によって引き起こされるミスフォールディング病の治疗アプローチとして期待できます。

【用语解説】

注１. Protein Disulfide Isomerase (PDI) ファミリー酵素
タンパク质内ジスルフィド结合形成を伴う立体构造形成（酸化的フォールディングという）を触媒する役割を担う酵素群である。タンパク质は天然型の立体构造を获得して初めて机能発现するため、タンパク质の品质を管理する上で极めて重要な酵素群である。

注２. ミスフォールディング病
ミスフォールドタンパク质（不良化タンパク质）の蓄积が起因する疾患のことである。パーキンソン病やアルツハイマー病などがあげられる。

详细（プレスリリース本文）