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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Exploration of Chemical Reactions for Irreversible Protein Inhibition and Their Application to Drug Discovery

Planned Research

Project AreaChemical Approaches for Miscellaneous / Crowding Live Systems
Project/Area Number 17H06349
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

王子田 彰夫  九州大学, 薬学研究院, 教授 (10343328)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小野 真弓  九州大学, 薬学研究院, 特任教授 (80128347)
Project Period (FY) 2017-06-30 – 2022-03-31
Keywordsコバレントドラッグ / タンパク質 / 不可逆阻害 / がん / 感染症
Outline of Annual Research Achievements

αークロロフルオロアセタミド (CFA)基を用いたコバレントドラッグ開発についてはEGFR を標的とするピリミジン骨格を有する第三世代型阻害剤の開発を進めた。最終的に最も優れた薬効プロファイルを持つ化合物(NSP-037)の変異型EGFR選択性評価や細胞内におけるケミカルプロテオミクスの検討を行い、NSP-037が既存のコバレントドラッグであるオシメルチニブよりも優れた変異EGFRに対する選択性を持つこと、異なるオフターゲット選択性持つことを示すデータを得ることに成功した。
ビシクロブタン(BCB)を反応基として有するコバレントドラッグの開発ではブルトン型チロシンキナーゼ (BTK)を標的とする阻害剤の開発を進めた。細胞におけるケミカルプロテオミクス解析により、BCBを有するBTK阻害剤は、他の反応基を有する同構造のBTK阻害剤とは異なるオフターゲットタンパク質選択性を示すことを明らかとした。このことはコバレント阻害剤開発において、反応基の選択することで問題となる非特異的阻害を回避できる可能性を示す重要な知見である。
感染症であるマラリアを標的としたGAPDHタンパク質を標的とするコバレントドラッグ開発においては構造活性相関を進めるサブマイクロモーラーレベルのIC50値を持つ従来よりも強い活性を示す阻害剤を見出すことに成功した。
その他、リジン残基と可逆的に反応する新しい反応基の開発、タンパク質を切断分解する反応性分子の開発にも着手し、それぞれ今後に繋がる新しい知見を得ることができた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

CFAを有する第三世代型コバレントドラッグ開発ならびにBCB反応基の開発については十分な成果を得て共に論文にまとめている段階にある。マラリアを標的とするコバレントドラッグの開発においては、多くの誘導体合成の末に活性向上に結びつく阻害剤構造を見出すことに成功した。また、新たに着手したリジン残基と可逆的反応する新しい反応基の開発およびタンパク質を切断分解する反応性分子の開発にもおいては、研究開始後の比較的短い期間で今後の研究の発展につながる重要な知見を得ることができた。

Strategy for Future Research Activity

新たに着手したリジン残基と可逆的反応する新しい反応基の開発およびタンパク質を切断分解する反応性分子の開発を精力的に進め論文成果に結びつける。マラリアを標的とするコバレントドラッグの開発において発見した強い薬効を示す阻害剤については、ヒトのGAPDHを標的とした抗がん剤への応用についても検討を進める。

  • Research Products

    (29 results)

All 2020 2019

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (23 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Fluorescence detection of metabolic activity of the fatty acid beta oxidation pathway in living cells2020

    • Author(s)
      Shohei Uchinomiya, Naoya Matsunaga, Koichiro Kamoda, Ryosuke Kawagoe, Akito Tsuruta, Shigehiro Ohdo, Akio Ojida
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 56 Pages: 3023-3026

    • DOI

      10.1039/c9cc09993j

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] In vivo targeting endogenous proteins with reactive small molecules2020

    • Author(s)
      Naoya Shindo, Akio Ojida
    • Journal Title

      Handbook of In Vivo Chemistry in Mice. From Lab to Living System,Tanaka, K., Vong, K. Eds. Wiley-VCH

      Volume: - Pages: 281-307

  • [Journal Article] コバレントドラッグ創薬のための創薬有機化学2019

    • Author(s)
      進藤 直哉、王子田 彰夫
    • Journal Title

      ファルマシア

      Volume: 55 Pages: 939-943

    • DOI

      10.14894/faruawpsj.55.10_939

  • [Journal Article] 生体夾雑環境での創薬有機化学の新展開2019

    • Author(s)
      王子田 彰夫
    • Journal Title

      化学と工業

      Volume: 72 Pages: 407-409

  • [Journal Article] 蛍光小分子プローブによる代謝経路活性の生細胞イメージング2019

    • Author(s)
      内之宮 祥平、王子田 彰夫
    • Journal Title

      化学工業

      Volume: 70 Pages: 248-254

  • [Journal Article] タンパク質を標的とした創薬有機化学の新展開2019

    • Author(s)
      佐藤 磨美、王子田 彰夫
    • Journal Title

      現代化学

      Volume: 577 Pages: 32-36

  • [Presentation] 細胞内代謝経路を解明するケミカルツールの開発2020

    • Author(s)
      内之宮祥平,Mark Weber, 松永直哉, 大戸茂弘, 王子田彰夫
    • Organizer
      日本薬学会第140年会
  • [Presentation] ひずみ解消型反応基の開拓と不可逆阻害剤開発への応用2020

    • Author(s)
      徳永啓佑,進藤直哉,佐藤磨美,桑田啓子,王子田彰夫
    • Organizer
      日本薬学会第140年会
  • [Presentation] Bicyclobutane Carboxylic Amide as a Strain-Release Type Electrophile for Selective Targeting of Proteins in Live Cells2020

    • Author(s)
      Shindo Naoya, Tokunaga Keisuke, Sato Mami, Kuwata Keiko, Ojida Akio
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
  • [Presentation] ケミカルプローブによる代謝経路の解析(1) 生体組織での脂肪酸β酸化を目指したキノンメチド放出型プローブの開発2020

    • Author(s)
      井上和哉,ウェーバーマーク,永浦智樹,内之宮祥平,王子田彰夫
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
  • [Presentation] ケミカルプローブによる代謝経路の解析(2): キノンメチド放出型β酸化検出プローブの構造検討と機能評価2020

    • Author(s)
      永浦智樹,井上和哉,ウェーバーマーク,内之宮祥平,王子田彰夫
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
  • [Presentation] Selective and reversible modification of kinase cysteines with chlorofluoroacetamides2019

    • Author(s)
      Naoya Shindo
    • Organizer
      EFMC International Symposium on Advances in Synthetic and Medicinal Chemistry
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Live-cell imaging of activity of fatty acid beta oxidation pathway with a fluorescent probe2019

    • Author(s)
      Shohei Uchinomiya
    • Organizer
      10th Joint RSC-CSJ Symposium
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] クロロフルオロアセタミドを利用した不可逆的キナーゼ阻害剤の開発2019

    • Author(s)
      進藤直哉, 渕田大和, 佐藤磨美, 渡公佑, 桑田啓子, 小野眞弓, 王子田彰夫
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会第14回年会
  • [Presentation] 小分子プローブを用いた脂肪酸β酸化経路活性の生細胞蛍光イメージング2019

    • Author(s)
      内之宮祥平, 松永直哉, 鴨田光一郎, 大戸茂弘, 王子田彰夫
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会第14回年会
  • [Presentation] 不可逆阻害剤への応用を目指したひずみ解消型反応基の開発2019

    • Author(s)
      徳永啓佑, 進藤直哉, 佐藤磨美, 桑田啓子, 王子田彰夫
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会第14回年会
  • [Presentation] 夾雑系における蛋白質不可逆阻害の化学2019

    • Author(s)
      王子田彰夫
    • Organizer
      第19回日本蛋白質科学会年会
  • [Presentation] CFAケミストリーを用いたキナーゼの高選択的不可逆阻害2019

    • Author(s)
      進藤直哉, 渕田大和, 佐藤磨美, 渡公佑, 小野眞弓, 王子田彰夫
    • Organizer
      第35回創薬セミナー
  • [Presentation] コバレント阻害剤への利用を指向したひずみ解消型反応基の開発2019

    • Author(s)
      徳永啓佑, 進藤直哉, 佐藤磨美, 桑田啓子, 王子田彰夫
    • Organizer
      生体機能関連化学部会若手の会 第31回サマースクール
  • [Presentation] タンパク質ラベル化のためのホルミル基導入法の開発2019

    • Author(s)
      佐藤磨美, 進藤直哉, 安田斉弘, 王子田彰夫
    • Organizer
      第13回バイオ関連化学シンポジウム
  • [Presentation] ひずみ解消型反応のタンパク質不可逆阻害への応用2019

    • Author(s)
      徳永啓佑, 進藤直哉, 佐藤磨美, 桑田啓子, 王子田彰夫
    • Organizer
      第7回バイオ関連化学シンポジウム若手フォーラム
  • [Presentation] ひずみ解消型反応のタンパク質不可逆阻害への応用2019

    • Author(s)
      徳永啓佑, 進藤直哉, 佐藤磨美, 桑田啓子, 王子田彰夫
    • Organizer
      第13回バイオ関連化学シンポジウム
  • [Presentation] イメージングとケミカルプロテオミクスによる脂肪酸β酸化解析用ケミカルツールの開発2019

    • Author(s)
      内之宮祥平, Weber mark, 永浦智樹, 王子田彰夫
    • Organizer
      第13回バイオ関連化学シンポジウム
  • [Presentation] 細胞代謝を解析するケミカルツール群の開発2019

    • Author(s)
      内之宮祥平
    • Organizer
      新学術領域「分子夾雑の生命化学」第2回関東地区シンポジウム
  • [Presentation] Selective and reversible modification of kinase cysteines with chlorofluoroacetamides2019

    • Author(s)
      進藤直哉
    • Organizer
      第2回有機合成化学講演会
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] コバレントドラッッグ創薬のためのケミカルバイオロジープラットフォームの開拓2019

    • Author(s)
      王子田彰夫
    • Organizer
      2019年度BINDS公開シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] ビシクロブタンのひずみ解消反応を利用したタンパク質の標的選択的不可逆阻害2019

    • Author(s)
      進藤直哉, 徳永啓佑 ,佐藤磨美 ,桑田啓子 ,渕田大和 ,王子田彰夫
    • Organizer
      第37回メディシナルケミストリーシンポジウム
  • [Presentation] コバレントドラッグ創薬のためのケミカルバイオロジープラットフォーム2019

    • Author(s)
      王子田彰夫
    • Organizer
      第28回神戸ポートアイランド創薬フォーラム
    • Invited
  • [Presentation] コバレントドラッグのケミカルバイオロジー~標的選択的キナーゼ阻害剤の創製~2019

    • Author(s)
      王子田彰夫
    • Organizer
      11thGFRGプロジェクトシンポジウム
    • Invited

URL: 

Published: 2021-01-27  

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