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リン酸化信号伝達系を調節する中分子の設計と細胞機能の制御

Publicly Offered Research

Project AreaMiddle molecular strategy: Creation of higher bio-functional molecules by integrated synthesis.
Project/Area Number 16H01144
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionShinshu University

Principal Investigator

大神田 淳子  信州大学, 学術研究院農学系, 教授 (50233052)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywordsたんぱく質間相互作用 / 阻害剤 / 中分子 / フシコクシン / ペプチド / クリック反応 / 細胞内合成 / ライゲーション / 14-3-3
Outline of Annual Research Achievements

低分子標的が枯渇した現代医療において、合成中分子を基盤としたたんぱく質間相互作用創薬が広く期待されている。しかし化合物の低い細胞移行性が常に中分子創薬の問題となっており、これらの課題を解決するための斬新な方法論の検討と分子技術開発が求められている。本研究では、リン酸化信号伝達系の調節に関わる標的たんぱく質のPPI作用面を鋳型とし、反応性低分子間のライゲーション反応により中分子を発生させる手法を開発した。
本研究ではまず、天然物フシコクシンとH+-ATPase C末端のペプチド鎖を化学修飾し、14-3-3を鋳型とするオキシム生成反応を検討した。その結果、等量の14-3-3存在下で両者間のオキシム生成反応は顕著に加速して収率90%でオキシム誘導体の生成が確認された。この反応は細胞内で進行し、細胞内で生成したオキシム誘導体が内在性14-3-3の相互作用を阻害して顕著に細胞増殖を阻害することが明らかになった。
次に、より生物直交性に優れたクリック反応の応用を目指し、アジド誘導体および環状アルキン含有ペプチド誘導体を設計合成した。14-3-3存在下でクリック反応を検討した結果、クリック反応由来の二つの異性体が18:1の比で検出された。一方、14-3-3非存在下では加熱が必要であり、14-3-3の鋳型効果により位置異性体選択的に反応が進行するという興味深い知見を得た。このことは、14-3-3が近接効果によってどちらか一方の反応遷移状態を安定化することを示唆しており、有機合成化学的に有用な反応と考えられる。
以上より、中分子PPI阻害剤の新規なプロドラッグ戦略の可能性を示すことに成功した。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (30 results)

All 2018 2017 2016 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (24 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 22 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] タンパク質を鋳型にして薬剤を創る2017

    • Author(s)
      大神田淳子
    • Journal Title

      KAGAKU TO SEIBUTSU

      Volume: 55 Issue: 11 Pages: 724-726

    • DOI

      10.1271/kagakutoseibutsu.55.724

    • NAID

      130007499783

    • ISSN
      0453-073X, 1883-6852
    • Year and Date
      2017-10-20
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Strategy of Designing Mid-sized Synthetic Molecules that Recognize Interfaces of Protein-protein Interactions2017

    • Author(s)
      大神田淳子
    • Journal Title

      Journal of Synthetic Organic Chemistry, Japan

      Volume: 75 Issue: 7 Pages: 735-745

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.75.735

    • NAID

      130005858651

    • ISSN
      0037-9980, 1883-6526
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Protein-guided self-assembly for controlling protein-protein interactions2017

    • Author(s)
      J. Ohkanda
    • Journal Title

      J. Soc. Jpn. Wom. Sci.

      Volume: 17 Pages: 1-7

    • NAID

      130005465161

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  • [Journal Article] Protein-guided self-assembly for controlling protein-protein interactions2017

    • Author(s)
      J. Ohkanda
    • Journal Title

      Journal of the Society of Japanese Women Scientists

      Volume: 1 Pages: 1-7

    • NAID

      130005465161

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  • [Presentation] ジテルペン配糖体によるたんぱく質間相互作用の制御2018

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      大神田淳子
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    • Author(s)
      大神田淳子
    • Organizer
      文部科学省科学研究費補助金 新学術領域 「反応集積化が導く中分子戦略 高次生物機能分子の創製」 公開シンポジウム
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    • Author(s)
      大神田淳子
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      第7 回 生体分子科学シンポジウム; 第27 回ケミカルバイオロジー研究所セミナー;第3 回女性研究者支援センターロールモデルセミナー
    • Place of Presentation
      大阪府立大学、大阪
    • Year and Date
      2017-03-28
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  • [Presentation] “部品の組み立て法”による生理活性分子の創出2017

    • Author(s)
      大神田 淳子
    • Organizer
      第5回サイエンスフォーラムシンポジウム『生命科学と物質科学に挑むケミストリー』
    • Place of Presentation
      愛知学院大学、名古屋
    • Year and Date
      2017-03-08
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  • [Presentation] たんぱく質間相互作用を対象とする創薬2017

    • Author(s)
      大神田 淳子
    • Organizer
      日本大学生産工学部大学院特別講義
    • Place of Presentation
      日本大学生産工学部、千葉
    • Year and Date
      2017-02-21
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  • [Presentation] たんぱく質構造を模倣する合成分子の創製2017

    • Author(s)
      大神田 淳子
    • Organizer
      平成28年度生産工学研究所リサーチ・グループ支援事業・シンポジウム バイオ学際研究による生産工学イノベーション
    • Place of Presentation
      日本大学生産工学部、千葉
    • Year and Date
      2017-02-20
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  • [Presentation] たんぱく質間相互作用を調節する合成中分子を創る2017

    • Author(s)
      大神田 淳子
    • Organizer
      有機合成化学協会関西支部 有機合成2月セミナー 有機合成のニュートレンド2017
    • Place of Presentation
      大阪科学技術センター、大阪
    • Year and Date
      2017-02-01
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  • [Presentation] Chemical controlling of intrinsically disordered proteins2017

    • Author(s)
      J. Ohkanda
    • Organizer
      Asian Chemical Biology Initiative
    • Place of Presentation
      Ho Chi Minh City, Vietnam
    • Year and Date
      2017-01-21
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 細胞内PPIsの調節に向けた合成中分子戦略2017

    • Author(s)
      大神田淳子
    • Organizer
      医薬産業政策研究所 政策研究 第1回ワークショップ【低分子医薬品とバイオ医薬品の研究開発の現状と将来像
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  • [Presentation] Assembled synthetic mimics of protein surfaces and interactions2017

    • Author(s)
      大神田淳子
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      Yoshida Prize Symposium
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  • [Presentation] たんぱく質表面構造と機能の模倣に向けた分子戦略2017

    • Author(s)
      大神田淳子
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      日本プロセス化学会サマーシンポジウム
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  • [Presentation] たんぱく質間相互作用を調節する中分子戦略2017

    • Author(s)
      大神田淳子
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      天然物談話会
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  • [Presentation] 細胞内信号伝達系の調節を指向した中分子戦略2017

    • Author(s)
      大神田淳子
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      日本農芸化学会中部支部会シンポジウム
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  • [Presentation] たんぱく質表面を認識する合成分子の創製 ~通過点:7つの職場と10の研究室~2017

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      大神田淳子
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      北海道大学理学部 Ambitious Leader’s Program Ambitious物質科学セミナー
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  • [Presentation] たんぱく質間相互作用を対象とする創薬2017

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      大神田淳子
    • Organizer
      北海道大学薬学部 創薬科学特別講義Iライフイノベーションセミナー
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  • [Presentation] ジテルペン配糖体によるたんぱく質間相互作用の調節2017

    • Author(s)
      大神田淳子
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      新規素材探索研究会
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  • [Presentation] たんぱく質構造に基づく生理活性合成分子の合理設計2016

    • Author(s)
      大神田 淳子
    • Organizer
      信州大学医学部麻酔蘇生学教室カンファレンス特別講義
    • Place of Presentation
      信州大学医学部麻酔蘇生学教室、松本
    • Year and Date
      2016-12-17
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  • [Presentation] 部品の組み立て法による生理活性分子の創出2016

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      大神田 淳子
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      平成28年度大学間連携共同教育推進事業地域連携による「ものづくり」継承支援人材育成協働プロジェクト第42回 歯工学連携講演会
    • Place of Presentation
      九州工業大学戸畑キャンパス、福岡
    • Year and Date
      2016-12-09
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  • [Presentation] 細胞内たんぱく質間相互作用を制御する合成分子を創る2016

    • Author(s)
      大神田 淳子
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      生命化学研究会ポストコンファレンスミニシンポジウム
    • Place of Presentation
      ホテル西長門リゾート、山口
    • Year and Date
      2016-08-03
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  • [Presentation] たんぱく質間相互作用を制御する合成分子の創製2016

    • Author(s)
      大神田 淳子
    • Organizer
      ミニシンポジウム「ネオ生体機能関連化学」
    • Place of Presentation
      東京工業大学、神奈川
    • Year and Date
      2016-06-25
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  • [Presentation] Rational design of synthetic agents that control intracellular protein-protein interactions2016

    • Author(s)
      J. Ohkanda
    • Organizer
      16th Akabori Conference
    • Place of Presentation
      Rokko, Japan, Rokkosan Hotel
    • Year and Date
      2016-05-24
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  • [Presentation] タンパク質間相互作用を調整する合成分子の創製2016

    • Author(s)
      大神田 淳子
    • Organizer
      第21回日本女性科学者の会奨励賞受賞記念講演
    • Place of Presentation
      学士会館、東京
    • Year and Date
      2016-05-22
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    • Invited
  • [Presentation] 創薬のアイデア2016

    • Author(s)
      大神田 淳子
    • Organizer
      なでしこScientistトーク
    • Place of Presentation
      甲南大学、神戸
    • Year and Date
      2016-04-27
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    • Invited
  • [Book] Comprehensive Supramolecular Chemistry II2017

    • Author(s)
      J. Ohkanda
    • Total Pages
      18
    • Publisher
      Elsevier
    • ISBN
      9780128031995
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Remarks] The Ohkanda Research Lab

    • URL

      http://www.shinshu-u.ac.jp/faculty/agriculture/lab/johkanda/index.html

    • Related Report
      2017 Annual Research Report 2016 Annual Research Report

URL: 

Published: 2016-04-26   Modified: 2018-12-17  

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