胆汁酸誘導体のビタミンD受容体アゴニスト活性の構造生物学的解析

Research Project

Project/Area Number	18790085
Research Category	Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Drug development chemistry
Research Institution	Tokyo Medical and Dental University
Principal Investigator	増野弘幸 Tokyo Medical and Dental University, 生体材料工学研究所, 技術専門職員 (80376714)
Project Period (FY)	2006 – 2007
Project Status	Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help	¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000) Fiscal Year 2007: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000) Fiscal Year 2006: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Keywords	核内受容体 / ビタミンD / X線結晶解析 / 胆汁酸 / X線構造解析
Research Abstract	医薬品として実用化されているビタミンD受容体(VDR)アコニストはすべて天然リガンドである1,25(OH)_2D_3の誘導体である.私は弱いながらもVDRアゴニストとなるリトコール酸(LCA)に注目し,VDRのLCA認識メカニズムの解明とLCAをリードとした新規VDRリガンドの開発を目的として,(1)新規LCA誘導体の合成によるLCAのVDRに対する構造活性相関(2)X線結晶解析によるVDR-LCA複合体構造の解明の研究を行った. 今年度は新たに3-ベンジル体,3-トリフルオロアセチル体の合成を行なうとともに,これまでに合成した化合物についてルシフェラーゼレポーターアッセイによる活性の評価を行った.24-homo,24-dihomo LCAはいずれも活性の上昇は見られなかった.また新たに合成した化合物については3-アシル体,3-メチルカーボネートについては活性の上昇は見られなかったが,3-メタンスルホニル体については3-アセチルLCAに比較して約10倍の活性上昇が見られた. 結晶構造解析については今年度はこれまでに知られている最も活性の高いLCA propionateについて結晶化と構造の解析を行った.その結果以下のようにVDRとLCAの結合様式を明らかにした.LCA誘導体-VDR複合体の構造はいずれも,タンパクはこれまでに知られている核内受容体活性型と同一の構造であった.LCA誘導体はいずれも天然リガンドと共通のリガンド結合ポケットに結合している.VDRへの結合様式はいずれも共通であり,カルボキシル基がS273,Y143と直接水素結合し,3位の水酸基およびケト基はH301およびH393と水を介して水素結合している.カルボキシル基はS237およびR270とも水を介して水素結合している.これらの水素結合に関与する残基は1,25(OH)_2D_3との複合体と共通であった.