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天然物とホウ素クラスターのハイブリッド分子プローブ開発とがんの低酸素応答機構解明

Publicly Offered Research

Project AreaChemical Biology using bioactive natural products as specific ligands: identification of molecular targets and regulation of bioactivity
Project/Area Number 24102526
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 InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

中村 浩之  東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (30274434)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000)
Fiscal Year 2013: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2012: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Keywordsケミカルバイオロジー / 低酸素 / Hsp60 / ホウ素 / 有機化学 / 癌
Outline of Annual Research Achievements

(1)エトポシドトリエン誘導体が有する熱ショックタンパク60(HSP60)シャペロン阻害活性を模倣したホウ素クラスター分子の設計と合成・活性評価
本申請者は、すでにHIF-1α タンパクの安定化機構を阻害するホウ素クラスター含有化合物の開発に成功しており、その分子標的タンパク質がHSP60であることを明らかにしている。一方、HSP60のシャペロン活性阻害化合物としてエトポシドトリエン誘導体であるETBが唯一報告されている。そこで、本研究では、本申請者が既に開発したホウ素クラスター含有化合物のHSP60のシャペロン活性阻害活性について、その評価系を構築して調べた。さらに、構造活性相関を行い、更に活性の高い化合物を見い出した。
(2)三環縮環系複素環骨格を有するHIF-1転写阻害剤開発とその作用機序解明
本申請者は、三環縮環系複素環骨格を有するインデノピラゾール誘導体が低酸素環境下において誘導されるHIF-1αの転写活性を阻害することを見出した。そこで、インデノピラゾール誘導体の活性相関を検討し非天然型HIF-1阻害剤として、もっとも高い活性を有する化合物を見い出すとともに、その誘導体のケミカルプローブ化を検討した。合成したケミカルプローブを用いて、その結合タンパクをインゲル消化法を用いて標的タンパク質同定を試みたが、同定は出来なかった。一方、構造活性相関研究の過程で、非常に高い細胞増殖抑制を示すインデノピラゾール誘導体を見出した。そこで、理化学研究所の長田研究室で開発されたMorphoBase プロファイリング法ならびにChemProteoBase プロファイリング法を用いて、同研究グループの川谷氏と共同研究により、標的タンパク質の探索を行った。その結果、このインデノピラゾール誘導体の標的タンパク質がチューブリンであることを突き止め、チューブリン重合を阻害することによって、高い細胞増殖阻害を示すことを明らかにした。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (37 results)

All 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (26 results) (of which Invited: 6 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Diaryl-substituted ortho-carboranes as a new class of hypoxia inducible factor-1α inhibitors2014

    • Author(s)
      H. Nakamura, L. Tazaki, D. Kanoh, S. Sato, H. H. Ban
    • Journal Title

      J. Chem. Soc., Dalton Trans

      Volume: 43 Issue: 13 Pages: 4941-4944

    • DOI

      10.1039/c3dt52828f

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Synthesis and Biological Evaluation of Diaryl-Substituted Carboranes as Inhibitors of Hypoxia Inducible Factor (HIF)-1 Transcriptional Activity2013

    • Author(s)
      H. Minegishi, T. Matsukawa, H. Nakamura
    • Journal Title

      ChemMedChem

      Volume: 8 Issue: 2 Pages: 265-271

    • DOI

      10.1002/cmdc.201390001

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Discovery of Indenopyrazoles as a New Class of Hypoxia Inducible Factor (HIF)-1 Inhibitors2013

    • Author(s)
      H. Minegishi, S. Fukashiro, H. S. Ban, H. Nakamura
    • Journal Title

      ACS Med. Chem. Lett.

      Volume: 4 Issue: 2 Pages: 297-301

    • DOI

      10.1021/ml3004632

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Synthesis and Biological Evaluation of ortho-Carborane Containing Benzoxazole as an Inhibitor of Hypoxia Inducible Factor (HIF)-1Transcriptional Activity2013

    • Author(s)
      H. Nakamura, Y. Yasui, H. S. Ban
    • Journal Title

      J. Organomet. Chem.

      Volume: 747 Pages: 189-194

    • DOI

      10.1016/j.jorganchem.2013.04.007

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] HSP60 as a drug target2013

    • Author(s)
      H. Nakamura and H. Minegishi
    • Journal Title

      Curr. Pharm. Des.,

      Volume: 19 Issue: 3 Pages: 441-451

    • DOI

      10.2174/1381612811306030441

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of Hypoxia-Inducible Factor (HIF)-1α Inhibitors: Effect of ortho-Carborane Substituents on HIF Transcriptional -Activity under Hypoxia 23, 1455-1461 (2013).2013

    • Author(s)
      H. Nakamura, Y. Yasui, M. Maruyama, H. Minegishi, H. S. Ban, S. Sato,
    • Journal Title

      Bioorg. Med. Chem. Lett.

      Volume: 23 Issue: 3 Pages: 1455-1461

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2012.11.081

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis and biological evaluation of boronic acid containing phenstatin analogues2012

    • Author(s)
      H. Nakamura, H. Kuroda, H. Minegishi,
    • Journal Title

      ARKIVOC

      Volume: 7 Issue: 7 Pages: 79-87

    • DOI

      10.3998/ark.5550190.0013.705

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification of heat shock protein 60 as the regulator of the hypoxia-inducible factor sub-unit HIF-1α2012

    • Author(s)
      H. S. Ban, K. Shimizu, H. Minegishi, H. Nakamura
    • Journal Title

      Pure Appl. Chem.,

      Volume: 84 Issue: 11 Pages: 2325-2337

    • DOI

      10.1351/pac-con-11-11-03

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Discovery of 1-[4-(N-Benzylamino)phenyl]-3-phenylurea Derivatives as Non-Peptidic Selective SUMO-Sentrin Specific Protease (SENP)1 Inhibitors2012

    • Author(s)
      M. Uno, Y. Koma, H. S. Ban, H. Nakamura
    • Journal Title

      Bioorg. Med. Chem. Lett.

      Volume: 22 Issue: 16 Pages: 5169-5173

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2012.06.084

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis and biological evaluation of furylindazoles as hypoxia inducible factor (HIF)-1α inhibitors2012

    • Author(s)
      A. Takeuchi, M. Hori, S. Sato, H. S. Ban, T. Kuchimaru, S. Kizaka-Kondoh, T. Yamori, H. Nakamura
    • Journal Title

      Med. Chem. Commun

      Volume: 3 Issue: 11 Pages: 1455-1461

    • DOI

      10.1039/c2md20134h

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] インデノピラゾール化合物によるHIF阻害活性および細胞増殖抑制作用機序の解明2013

    • Author(s)
      峯岸秀充、深代真司、潘鉉承、中村浩之
    • Organizer
      第11回がんとハイポキシア研究会
    • Place of Presentation
      東北大学(仙台)
    • Year and Date
      2013-12-13 – 2013-12-14
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] インデノピラゾール骨格を有する新規HIF-1阻害剤の開発と作用機序2013

    • Author(s)
      峯岸秀充、深代真司、潘鉉承、中村浩之
    • Organizer
      第57回日本薬学会関東支部大会
    • Place of Presentation
      帝京大学板橋キャンパス(東京)
    • Year and Date
      2013-10-26
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 340)小分子化合物標的タンパク同定のための温和な条件下で切断可能なリンカー開発とその応用2013

    • Author(s)
      森田 耕平、峯岸 秀充、佐藤 伸一、中村 浩之
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会第8回年会
    • Place of Presentation
      東京医科歯科大学(東京都文京区)
    • Year and Date
      2013-06-19 – 2013-06-21
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 338)ジアリールカルボラン骨格を有するHIF-1阻害剤の開発2013

    • Author(s)
      松川 卓也、峯岸 秀充、中村 浩之
    • Organizer
      第17回日本がん分子標的治療学会学術集会
    • Place of Presentation
      東京医科歯科大学(東京都文京区)
    • Year and Date
      2013-06-12 – 2013-06-14
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Manassantin骨格を模倣したカルボラン含有低酸素誘導因子阻害剤の開発2013

    • Author(s)
      中村 浩之、松川卓也、佐藤 伸一
    • Organizer
      新学術領域「天然物ケミカルバイオロジー~分子標的と活性制御~」第4回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場(茨城)
    • Year and Date
      2013-05-28 – 2013-05-29
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Boron-Based Drug Design: Discovery of HIF-1α Degradation Pathway Induced by Inhibiting HSP60 under Hypoxia2013

    • Author(s)
      Hiroyuki Nakamura
    • Organizer
      XVth Conference on Heterocycles in Bio-organic Chemistry
    • Place of Presentation
      Riga (Latvia)
    • Year and Date
      2013-05-27 – 2013-05-30
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 低酸素誘導因子(HIF)転写阻害活性カルボラン化合物は熱ショックタンパク60を阻害してHIF-1αを分解へ誘導する2013

    • Author(s)
      中村浩之、潘鉉承、清水一希、東礎代子、安井友香、佐藤伸一
    • Organizer
      日本化学会第93春季年会
    • Place of Presentation
      滋賀
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 温和な条件で切断可能な小分子化合物標的タンパク同定リンカーの開発とその応用2013

    • Author(s)
      森田耕平、佐藤伸一、中村浩之
    • Organizer
      第133回日本薬学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] インデノピラゾール骨格を有するHIF‐1阻害剤の作用機序解明 ○深代真司、峯岸秀充、佐藤伸一、中村浩之2013

    • Author(s)
      深代真司、峯岸秀充、佐藤伸一、中村浩之
    • Organizer
      第133回日本薬学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] YC-1の構造展開による高活性HIF-1α転写阻害剤の創製と作用機構解明2013

    • Author(s)
      佐藤伸一、竹内彩乃、堀牧人、潘 鉉承、口丸 高弘、近藤 科江、矢守 隆夫、中村浩之
    • Organizer
      第133回日本薬学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] コンピューターリガンドドッキングによる新規SENP1選択的阻害剤GN6958複合体の相互作用解析2013

    • Author(s)
      山乙教之、松川卓也、佐藤伸一、中村浩之、広野修一
    • Organizer
      第133回日本薬学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] インデノピラゾール化合物の高い細胞増殖抑制作用とその機序解明2013

    • Author(s)
      峯岸秀充、佐藤伸一、中村浩之
    • Organizer
      第133回日本薬学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] インデノピラゾール化合物の細胞増殖抑制効果に関する研究2012

    • Author(s)
      峯岸 秀充、矢守 隆夫、中村 浩之
    • Organizer
      第16回日本がん分子標的治療学会学術集会
    • Place of Presentation
      北九州
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of inhibitors targeting hypoxia cell signaling2012

    • Author(s)
      H. Nakamura
    • Organizer
      2th COLLOQUE FRANCO-ROUMAIN DE CHIMIE MEDICINALE
    • Place of Presentation
      ルーマニア
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Discovery of Indenopyrazoles as HIF-1α Inhibitors,2012

    • Author(s)
      H. Minegishi, S. Fukashiro, H. S. Ban, H. Nakamura、
    • Organizer
      12th International Kyoto Congress of Organich Chemistry (IKCOC-12)
    • Place of Presentation
      京都
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Diphenylcarboranes as a new class of hypoxia inducible factor inhibitors2012

    • Author(s)
      T. Matsukawa, L. Tazaki, H. S. Ban, H. Nakamura
    • Organizer
      12th International Kyoto Congress of Organich Chemistry (IKCOC-12)
    • Place of Presentation
      京都
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] カルボラン骨格を基盤とした新規Hsp60阻害剤の開発2012

    • Author(s)
      佐藤伸一、安井友香、丸山美菜子、峯岸秀充、潘鉉承、中村浩之
    • Organizer
      第30回メディシナルケミストリーシンポジウム
    • Place of Presentation
      京都
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] カルボラン含有低酸素誘導因子HIF-1α阻害剤の開発2012

    • Author(s)
      東礎代子、安井友香、峯岸秀充、佐藤伸一、中村浩之
    • Organizer
      第30回メディシナルケミストリーシンポジウム
    • Place of Presentation
      京都
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ジアリールカルボラン骨格を有するHIF-1阻害剤の開発2012

    • Author(s)
      松川卓也 峯岸秀充 中村浩之、
    • Organizer
      第10回がんとハイポキシア研究会
    • Place of Presentation
      横浜
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] HIF-1αの分解に関わるHsp60のシャペロン活性を阻害するカルボラン化合物の開発2012

    • Author(s)
      東礎代子、佐藤伸一、中村浩之
    • Organizer
      第10回がんとハイポキシア研究会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] カルボラン骨格を基軸としたHIF-1阻害剤の開発2012

    • Author(s)
      峯岸秀充、安井友香、丸山美菜子、潘鉉承、佐藤伸一、中村浩之
    • Organizer
      第10回がんとハイポキシア研究会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ホウ素でがんに挑む

    • Author(s)
      中村 浩之
    • Organizer
      第69回学習院大学理学部技術交流会
    • Place of Presentation
      東京
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      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Carboranylphenoxyacetanilides as HIF-1 Inhibitors:Photoaffinity Probe Design for Identification of Heat Shock Protein 60, a Primary Target

    • Author(s)
      H. Nakamura
    • Organizer
      A Celebration of Organic Chemistry
    • Place of Presentation
      イギリス
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] HIF-1α転写阻害剤YC-1の誘導展開と作用機構解析

    • Author(s)
      佐藤 伸一、竹内 彩乃、堀 牧人、潘 鉉承、口丸 高弘、近藤 科江、矢守 隆夫、中村 浩之
    • Organizer
      新学術領域研究「天然物ケミカルバイオロジー:分子標的と活性制御」 第1回若手研究者ワークショップ
    • Place of Presentation
      東京
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Discovery of HIF-1a Degradation Induced by Inhibition of HSP60 under Hypoxia,

    • Author(s)
      H. Nakamura
    • Organizer
      1st International Symposium on Chemical Biology of Natural Products:Target ID and Regulation of Bioactivity
    • Place of Presentation
      京都
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Boron-Based Drug Design: Discovery of HIF-1α Degradation Induced by Inhibition of HSP60 under Hypoxia

    • Author(s)
      H. Nakamura
    • Organizer
      Korea University, Seminar,
    • Place of Presentation
      韓国
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Remarks] 東京工業大学資源化学研究所合成化学部門中村研究室

    • URL

      http://www.syn.res.titech.ac.jp

    • Related Report
      2012 Annual Research Report

URL: 

Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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