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C-H官能基化反応を利用した複素環骨格合成法の開発と構造活性相関研究への応用

Research Project

Project/Area Number 10J01895
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Drug development chemistry
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

水原 司  京都大学, 薬学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2010 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2012: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
KeywordsC-H官能基化反応 / 芳香族求核置換反応 / 新規複素環骨格合成法 / PD 404182 / 抗HIV活性化合物 / 標的分子探索用プローブ / 可逆性 / 安定性 / PD404182 / pyrimidobenzothiazin-6-imine / 構造活性相関研究 / 標的同定研究 / プローブ
Research Abstract

これまでに、ランダムスクリーニングによって見出したpyrimido[2,3-c][1,3]benzothiazin-6-imine骨格を有するPD404182に関する研究を行ってきた。まず、効率的な構造最適化を実現する有用な方法として、C-H官能基化反応と芳香族求核置換反応を利用した新規合成法を開発した。これらの方法を用いて広範な構造最適化研究を行い、本化合物の中心骨格であるチアジンイミン骨格が活性に対して重要であること、ベンゼン環部位およびアミジン環部位において標的分子との疎水性相互作用の存在を示唆する結果を得ている。また、PD404182が既存の抗HIV活性化合物とは異なる作用機序を有することを示唆する研究結果を得たため、PD404182の作用標的であるタンパク質の同定研究に必要な光反応性プローブを7種類合成した。これらのプローブを用いてHIVの持続感染細胞(H9IIIB)に対して標的同定実験を行い、数種類の結合タンパク質を検出している。
本年度は、PD404182誘導体の作用機序に関するさらなる情報を得るため、VSVを用いて本化合物の抗ウイルス活性の可逆性の検討を行った。その結果、本化合物がウイルス粒子に対して不可逆的に作用している可能性を示唆する結果を得た。また、PD404182誘導体が細胞培養溶液中で反応性の高い誘導体に変換している可能性があると考え、水溶液中での安定性を検討した。その結果、PD404182が水溶液中で異なる化合物に変換されていることを確認したが、この変換体は抗HIV活性を示さなかった。一方、酸性条件で生成する変換体は、PD404182と同程度の活性を有していることを見出した。この新規活性成分について予備的な構造活性相関研究を行ったところ、,本化合物の構造要求性がPD404182と類似していることが判明した。現在までに、この活性成分がPD404182と同様にHIVの感染初期に作用していることや、高い水中での安定性と水溶性を有していることを見出している。

Report

(3 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2013 2012 2011 2010 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (9 results) Remarks (3 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Design and synthesis of biotin- or alkyne-conjugated photoaffinity probes for studying the target molecules of PD 4041822013

    • Author(s)
      Tsukasa Mizuhara, Shinya Oishi, Hiroaki Ohno, Kazuya Shimura, Masao Matsuoka, Nobutaka Fujii
    • Journal Title

      Bioorganic & Medicinal Chemistry

      Volume: 21 Issue: 7 Pages: 2079-2087

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2013.01.016

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Concise synthesis and anti-HIV activity of pyrimido[1,2-c][1,3]benzothiazin-6-imines and related tricyclic heterocycles.2012

    • Author(s)
      Tsukasa Mizuhara, Shinya Oishi, Hiroaki Ohno, Kazuya Shimura, Masao Matsuoka, Nobutaka Fujii
    • Journal Title

      Organic & Biomolecular Chemistry

      Volume: 10 Pages: 6792-6802

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structure-activity relationship study of pyrimido[1, 2-c][1,3]benzothiazin-6-imine derivatives for potent anti-HIV agents.2012

    • Author(s)
      Tsukasa Mizuhara, Shinya Oishi, Hiroaki Ohno, Kazuya Shimura, Masao Matsuoka, Nobutaka Fujii
    • Journal Title

      Bioorganic & Medicinal Chemistry

      Volume: 20 Issue: 21 Pages: 6334-6441

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2012.08.030

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Efficient Synthesis of Pyrimido [1, 2-c][1, 3] benzothiazin-6-imines and Related Tricyclic Heterocycles by S_NAr-Type C-S, C-N, or C-O Bond Formation Using Heterocumulenes2010

    • Author(s)
      Tsukasa Mizuhara, Shinya Oishi, Nobutaka Fujii, Hiroaki Ohno
    • Journal Title

      The Journal of Organic Chemistry

      Volume: 75 Pages: 265-268

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  • [Presentation] Synthesis and anti-HIV activity of pyrimido[1,2-c][1,3]benzothiazin-6-imine derivatives2012

    • Author(s)
      水原司、大石真也、大野浩章、志村和也、松岡雅雄、藤井信孝
    • Organizer
      IKCOC-12
    • Place of Presentation
      RIHGA Royal Hotel Kyoto(京都府)
    • Year and Date
      2012-11-13
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ピリミドペンゾチアジン誘導体の新規合成法の開発と抗HIV剤を指向した構造活性相関研究2012

    • Author(s)
      水原司、大石真也、大野浩章、志村和也、松岡雅雄、藤井信孝
    • Organizer
      平成24年度日本薬学会近畿支部
    • Place of Presentation
      武庫川女子大学(兵庫県)
    • Year and Date
      2012-10-20
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ピリミドベンゾチアジン誘導体の合成法の開発と抗HIV剤の構造活性相関研究への応用2012

    • Author(s)
      水原司、大石真也、大野浩章、志村和也、松岡雅雄、藤井信孝
    • Organizer
      第42回複素環化学討論会
    • Place of Presentation
      京都テルサ(京都府)
    • Year and Date
      2012-10-11
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Efficient synthesis of pyrimido[1,2-c][1,3]benzothiazin-6-imine derivatives and its application to structure-activity relationship study of anti-HIV agents2012

    • Author(s)
      水原司、大石真也、大野浩章、志村和也、松岡雅雄、藤井信孝
    • Organizer
      The 6th Takeda Science Foundation Symposium on PharmaScience
    • Place of Presentation
      Center for learning and innovation Takeda Pharmaceutical Company Ltd. (大阪府)
    • Year and Date
      2012-09-13
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ビリミドベンゾチアジン誘導体の新規合成法の開発と抗HIV剤を指向した構造活性相関研究2012

    • Author(s)
      水原司、大石真也、大野浩章、志村和也、松岡雅雄、藤井信孝
    • Organizer
      第6回日本ケミカルバイオロジー学会
    • Place of Presentation
      京都大学百周年時計台記念館(京都府)
    • Year and Date
      2012-06-07
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthesis and structure-activity relationship study of pyrimido[1, 2-c][1, 3]benzothiazin-6-imines derivatives for anti-HIV Compounds.2012

    • Author(s)
      水原司、大石真也、大野浩章、志村和也、松岡雅雄、藤井信孝
    • Organizer
      The 7th SKO Joint Symposium for Young Scientists
    • Place of Presentation
      京都大学薬学研究科講堂(京都府)
    • Year and Date
      2012-05-25
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Efficient Synthesis of Pyrimido[1,2-c]benzothiazin-6-imine and Related Tricyclic Heterocycles by Cu(II)-mediated C-H Functionalization and Aromatic Nucleophilic Substitution2011

    • Author(s)
      水原司、大石真也, 藤井信孝、大野浩章
    • Organizer
      8th AFMC International Medicinal Chemistry Symposium
    • Place of Presentation
      京王プラザホテル(東京都)
    • Year and Date
      2011-12-01
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] C-H官能基化反応、及び芳香族求核置換反応によるピリミド[1,2-c]ベンゾチアジン-6-イミンとその誘導体の効率的合成法の開発2011

    • Author(s)
      水原司、大石真也, 藤井信孝、大野浩章
    • Organizer
      第31回有機合成若手セミナー「明日の有機合成を担う人のために」
    • Place of Presentation
      京都大学(京都府)
    • Year and Date
      2011-11-16
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] DIVERSITY-ORIENTED SYNTHESIS OF PYRIMIDO[1,2-c][1,3]BENZOTHIAZIN-6-IMINE AND THE RELATED TRICYCLIC HETEROCYCLES2011

    • Author(s)
      水原司、大石真也, 大野浩章、藤井信孝
    • Organizer
      Nature Chemical Biology Symposium 2011 : Cancer Chemical Biology
    • Place of Presentation
      Boston (USA)
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.pharm.kyoto-u.ac.jp/seizo/index.html

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.pharm.kyoto-u.ac.jp/seizo/index.html

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.pharm.kyoto-u.ac.jp/seizo/home.htm

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 特許出願2012

    • Inventor(s)
      前田英樹、加藤貴之、松岡雅雄、志村和也、藤井信孝、大野浩章、大石真也、水原司
    • Industrial Property Rights Holder
      富士フイルム、京都大学、
    • Filing Date
      2012-05-09
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] ピリミドベンゾチアジン-6-イミン誘導体またはその塩を含有するウイルス感染症の治療および/または予防のための薬剤2012

    • Inventor(s)
      前田英樹, 加藤貴之, 松岡雅雄, 志村和也, 藤井信孝, 大野浩章, 大石真也, 水原司
    • Industrial Property Rights Holder
      京都大学、富士フイルム株式会社
    • Filing Date
      2012-03-07
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

URL: 

Published: 2010-12-03   Modified: 2024-03-26  

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