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molecular design and action mechanism of peptidomimetics using natural products-like cubic scaffolds

Research Project

Project/Area Number 20H02868
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 37020:Chemistry and chemical methodology of biomolecules-related
Research InstitutionOita University

Principal Investigator

Matsuoka Shigeru  大分大学, 医学部, 特任教授 (60456184)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 石崎 敏理  大分大学, 医学部, 教授 (70293876)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Keywordsペプチドミメティクス / 活性発現の分子機構 / 生体機能物質 / 医薬品探索
Outline of Research at the Start

生命科学および医学・薬学の発展には新しい生理活性物質の供給が欠かせないが、近年は天然資源の枯渇により新規物質の発見が難しくなっている。大分大学で申請者らは天然物様骨格にアミノ酸側鎖を導入した独自の分子設計概念PiPiQにより、低分子ライブラリを構築している。一般的な化合物ライブラリに比べて小規模であるが、抗腫瘍活性や抗ウイルス活性など多様な生理活性試験でヒット化合物が得られる。本研究ではPiPiQ化合物の特異なケミカルスペースに隠れて広がる特徴的なアクティビティスペースを探索し、生物学研究のツール化合物および医薬品開発に有用なリード化合物を見い出したい。

Outline of Final Research Achievements

From a unique peptide mimetic library of about 200 compounds owned by Oita University, several fibrosis-inhibiting compounds were identified through anti-fibrotic in vitro screening using cells. PTSA and ITC experiments revealed that some of these compounds bind to a specific subtype of PPIase. A similar fibrosis inhibition was confirmed by knockdown of this PPIase subtype. Furthermore, in a bleomycin-induced pulmonary fibrosis mouse model, alleviation of symptoms was observed with three compounds. These results have successfully found compounds with preventive/therapeutic effects on pulmonary fibrosis among about 200 types of compounds. We have succeeded in discovering a promising new chemical space for drug candidate compounds.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

切れ味の鋭い生理活性物質の発見は生命科学の飛躍的な進歩に貢献してきたが、天然資源が枯渇している近年は新規物質の発見が困難となっており、天然物化学の従来法に代わる新しい探索手法の開発が望まれている。本研究では、生理活性ペプチドやタンパク質の部分構造から新しい低分子を設計・合成することで得られる化合物のライブラリから、医薬品のシードとして有望な複数の化合物をスクリーニングにより見出すことができることを示した。枯渇する天然資源に変わって、新規の有望なケミカルスペースを提供する方法論として、ペプチドミメティクスの有用性を示すことができた。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Quantitative rotational-echo double resonance for Carbon-13 spin clusters2021

    • Author(s)
      Matsuoka Shigeru、Sindelar Miriam、Bansal Sonal、Patti Gary J.、Schaefer Jacob
    • Journal Title

      Journal of Magnetic Resonance

      Volume: 330 Pages: 107043-107043

    • DOI

      10.1016/j.jmr.2021.107043

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The benzylisoquinoline alkaloids, berberine and coptisine, act against camptothecin-resistant topoisomerase I mutants2021

    • Author(s)
      Inoue Naomi、Terabayashi Takeshi、Takiguchi-Kawashima Yuri、Fujinami Daisuke、Matsuoka Shigeru、Kawano Masanori、Tanaka Kazuhiro、Tsumura Hiroshi、Ishizaki Toshimasa、Narahara Hisashi、Kohda Daisuke、Nishida Yoshihiro、Hanada Katsuhiro
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 7718-7718

    • DOI

      10.1038/s41598-021-87344-2

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 新しい低分子ペプチド模倣技術の開発と検討2022

    • Author(s)
      松岡 茂
    • Organizer
      第3回モダリティ創薬デザイン研究会シポジウム ~ 最先端のアカデミア研究がもたらす革新的モダリティ開発~
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Peptidomimetic inhibitor of rabies virus replication2020

    • Author(s)
      Shigeru Matsuoka, Kentaro Yamada, Akira Katoh, Hiroyuki Koji, Akira Nishizono, Naoto Uemura
    • Organizer
      Joint Congress on Global Health 2020
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 大分大学医学部での狂犬病治療薬開発研究2020

    • Author(s)
      松岡 茂
    • Organizer
      第41回日本臨床薬理学会学術総会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] タンパク質間相互作用に着目した新規治療薬の探索2020

    • Author(s)
      石崎 敏理
    • Organizer
      第31回日本緑内障学会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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