標的分子の構造情報に基づく分子設計及び有機合成

• Project/Area Number: 09273102
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: 鈴木 正昭 岐阜大学, 工学部, 教授 (90093046)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中山 仁 熊本大学, 薬学部, 教授 (70088863) ; 柴崎 正勝 東京大学, 大学院・薬学研究科, 教授 (30112767)
• Project Period (FY): 1997 – 1998
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1998)
• Budget Amount: ¥89,600,000 (Direct Cost: ¥89,600,000); Fiscal Year 1998: ¥29,000,000 (Direct Cost: ¥29,000,000); Fiscal Year 1997: ¥60,600,000 (Direct Cost: ¥60,600,000)
• Keywords: 受容体 / 15R-TIC / PGI_2 / PET / Δ^7-PGA_1 / PKC / 光アフィニディラベリング / Ca^<2+> / APNIC / プロスタサイクリン受容体 / 抗腫瘍性プロスタグランジン / GS-Xポンプ / スニホニルウレア

Research Abstract

本研究では、独自の生体機能探索分子を設計・合成し、膜受容体から核内に至る一連の細胞情報伝達機構の解明に取り組み、いくつかの成果をあげることができた,。鈴木は、脳実質内の新規受容体に強くかつ高選択的に結合する探索分子15R-TICの開発に成功し、脳内に新たなPGI_2受容体サブタイプ(IP_2)が発現していることを明らかにした。さらに、15R-TICのトリチウム標識体を用いたラット脳凍結断片のオートラジオグラフィーにより中枢型IP_2受容体の局所分布の視覚化に成功し、IP_2が情動行動、嗅覚、記憶、学習、痛覚、聴覚を掌る部位に局在することを示した。また、金属触媒反応による高速メチル化反応を開発して15R-TICの^<11>C含有PETトレーサーの合成に成功し、これを用いて生きた赤毛ザルの脳PET画像撮影を行って、IP_2受容体が視床および線条体などの中枢神経系に特異的に分布することを明らかにした。一方、Δ^7-PGA_1メチルエステルおよびその類縁体を活用して、同PGがサイクリンキナーゼ阻害タンパク質p21の特異的誘導とサイクリンEの阻害により細胞周期をG1期で停止させることを明らかにした。柴崎はPKCに強い阻害活性を示すホルボールエステル-ホスファチジルセリンハイブリッド分子に親水性リンカーを結合させた分子を設計し、合成を進めている。また、独自に設計したプローブによるPKCの光アフィニティラベリングを検討し、結合部位を明らかにした。中山はグリベンクラミドの標的タンパク質がスカベンジャー受容体CD36であることを発見し、LDL取り込み抑制作用があることを確認した。また、新規Ca^<2+>拮抗薬の心筋でのCa^<2+>チャネル結合部位を明らかにした。さらに、光アフィニティラベル法での超高感度解析法の開発にも成功した。以上、本年度の研究は概ね計画通りに遂行できた。

Research Products

• [Publications] T.Ishikawa et al.: "Anticancer Prostaglandin-induced Cell Cycle Arrest and Its Modulation by a GS-X Pump Inhibitor" Biochem.J.336. 569-576 (1998)
• [Publications] S.Takahashi et al.: "Localization of a Cyclopentenone Prostaglandin to the Recticulum and Induction of BiP mRNA" Biochem.J.335. 35-42 (1998)
• [Publications] T.Haradahira et al.: "Synthesis of a F-18 Labeled Analog of Antitumor Prostaglandin Δ^7-PGA_1 Methyl Ester Using p-[^<18>F]Fluorobenzylamine" Appl.Radiat.Isot.49. 1551-1556 (1998)
• [Publications] M.Suzuki et al.: "Rational Design of Antitumor Prostaglandings with High Biological Stability" J.Med.Chem.41. 3084-3090 (1998)
• [Publications] M.Tanikawa et al.: "Potent Prostaglanding A_1 Analogs that Suppress Tumor Cell Growth through Induction of p21 and Reduction of Cyclin E" J.Biol.Chem.273. 18522-18527 (1998)
• [Publications] M.Bjorkman et al.: "Synthesis of ^<11>C/^<13> C-Labelled Prostacyclins" Acta Chem.Scand.52. 635-640 (1998)
• [Publications] M.Sodeoka et al.: "Rational Design,Synthesis,and Evaluation of a New Type of PKC Inhibitor" J.Am.Chem.Soc.120. 457-458 (1998)
• [Publications] K.Uotsu et al.: "Photoaffinity Labeling of PKC Isozymes by Phorbol Ester Derivatives" Bioorg.Med.Chem.6. 1117-1126 (1998)
• [Publications] A.Kuniyasu et al.: "Photochemical Identification of Transmembrane Segment IVS6 as the Binding Region of Semotiadil,a New Modulator for the L-type Voltage Dependent Ca^<2+> Channel" J.Biol.Chem.273. 4635-4641 (1998)
• [Publications] M.Ohkura et al.: "Dual Regulation of the Skeletal Muscle Ryanodine Receptor by Triadin and Calsequestrin" Biochemistry. 37. 12987-12993 (1998)
• [Publications] K.Anzai et al.: "Effects of Hydroxyl Radical and Sulfhydryl Reagents on the Open Probability of the Purified Cardiac Ryanodine Receptor Channel Incorporated into Planar Lipid Bilayers" Biochem.Biophys.Res.Commun.249. 938-942 (1998)
• [Publications] N.Ii et al.: "Photochemical Localization of the Semotiadil Binding Region within Cardiac Ca^<2+> Channel al Subunit. Comparison with the Skeletal Muscle Counterpart" FEBS Lett.441. 83-87 (1998)
• [Publications] M.Bjorkman et al.: "Synthesis of ^<11>C/^<13>C-Labelled Prostacyclins" Acta Chem.Scand.(in press).
• [Publications] T.Haradahira et al.: "Synthesis of a F-18 Labeled Analog of Antitumor Prostaglandin Δ^7-PGA_1 Methyl Ester Using P-[^<18>F] Fluorobenzylamine" Appl.Radiat.Isot.(in press).
• [Publications] M.Suzuki et al.: "Rapid Coupling of Methyl Iodide with Aryltributylstannanes Mediated by Palladium(0)Complexes:A General Protocol for the Synthesis of ^<11>CH_3-Labeled PET Tracers" Chem.Eur.J.3. 2039-2042 (1997)
• [Publications] M.Suzuki et al.: "Δ^7-Prostaglandin C_1:A Primary Metabolite of Antitumor Δ^7-Prostaglandin A_1 in the Sera" Tetrahedron. 53. 17009-17014 (1997)
• [Publications] K.Akimaru et al.: "Cell Growth Inhibition by Anticancer Prostaglandin and Its Modulation by MRP/GS-X Pump" Eicosanoids and Other Bioactive Lipids in Cancer,Inflammation,and Radiation Injury. 3. 387-391 (1997)
• [Publications] M.Suzuki et al.: "Chemical Implications for Antitumor and Anti-Viral Prostaglandins:Reaction of Δ^7-Prostaglandin A_1 and Prostaglandin A_1 Methyl Esters with Thiols" J.Am.Chem.Soc.119. 2376-2385 (1997)
• [Publications] M.Sodeoka et al.: "Rational Design,Synthesis and Evaluation of a New Type of PKC Inhibitor" J.Am.Chem.Soc.120. 457-458 (1998)
• [Publications] M.Shibasaki et al.: "Asymmetric Catalysis with Heterobimetallic Compounds" Angew.Chem.Int.Ed.Engl.36. 1236-1256 (1997)
• [Publications] A.Kuniyasu et al.: "Photochemical Identification of Transmembrane Segment IVS6 as the Binding Region of Semotiadil,a New Modulator for the L-type Voltage Dependent Ca^<2+> Channel" J.Biol.Chem,. (in press).
• [Publications] M.Nakayama et al.: "Hydroxamides as a Chelating Moiety for the Preparation of ^<99m>Tc-Radiopharmaceuticals III Characterization of Various ^<99m>TC-Hydroxamides" Appl.Radiat.Isot.48. 571-577 (1997)