立体配座制御活性型ビタミンDアナログの合成,受容体結合性、および遺伝子発現調節

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08044256
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 山田 幸子 東京医科歯科大学, 医用器材研究所, 教授 (10014078)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): DELUCA Hecto ウイスコンシン大学, 生化学, 教授 ; 山本 恵子 東京医科歯科大学, 医用器材研究所, 助手 (90147017) ; 清水 正人 東京医科歯科大学, 医用器材研究所, 助教授 (50126231)
• Keywords: 活性型ビタミンD / アナログ合成 / コンフォメーション解析 / フッ素化ビタミンD / フッ素NMR / ビタミンD受容体 / リガンド-受容体錯体 / 遺伝子組み替え

Research Abstract

前年度の研究で活性型ビタミンDおよびその20-エピアナログの側鎖の可能コンフォメーションを分子力学法を用いて解析し、ビタミンD側鎖の可動領域が、A、G、EA、EGの4つに分類できることを明らかにした。そして、配座制御アナログの合成と活性の検討結果から、ビタミンDアナログの受容体結合活性は側鎖領域で示すとEA>A>G>EGの順であることを明らかにした。今年度は、この活性空間領域のコンセプトを既知の高活性アナログに適応し、細胞分化誘導活性との関係を検討した。その結果、分化誘導活性の高くカルシウム作用の弱く、乾癬症の治療剤として開発されたアナログや、抗癌剤として開発中のアナログの側鎖が占める領域を見出し、F領域と命名した。この仮説を基に分化誘導活性の高くカルシウム作用の弱いアナログを設計合成した。
A環アナログとしては受容体との結合立体構造をNMRを用いて解析するためのプローブとなる、4-及び19-フッ素化ビタミンDアナログ(4F2-1,25(OH)2D3及び10(19)E-&Z-19F-1,25(OH)2D3)の合成に成功した。これらのNMR解析によりA環のコンフォメーションを19FNMRで容易にモニターできることが明らかになった。受容体-リガンド結合構造を解析するために不可欠なビタミンD受容体リガンド結合領域はアメリカグループの協力で遺伝子組み替え法により数10mgレベルでの合成に成功した。

Research Products

• [Publications] Masato Shimizu: "First Fluorometric Method for the Assay of Plasma 1α, 25-Dihydroxyvitamin D3" J. Fluorescence. 7. 235S-237S (1997)
• [Publications] Masato Shimizu: "Fluorimetric Assay of 1α, 25-Dihydroxyvitamin D3 in Human Plasma" J. Chromatogr. B. 690. 15-23 (1997)
• [Publications] Xinxiang Wang: "Multiple Fluorometric Assay of Three Major Vitamin D3 Metabolites (25-hydroxyvitamin D3, 24, 25-dihydroxyvitamin D3 and 1α, 25-dihydroxyvitamin D3) in Plasma and its Application to Clinical Studies" Anal. Sci.13. 255-261 (1997)
• [Publications] Akiko Shimoyamada: "In Vivo Metabolism of 24R, 25-dihydroxyvitamin D3-Structure of Its Major Bile Metabolite" Biochim. Biophys. Acta. 1346. 147-157 (1997)
• [Publications] Yoichi Miyamoto: "1α, 25-Dihydroxyvitamin D_324-Hydroxylase Hydroxylates the Carbon at the End of the Side Chain of the C-24-Fluorinated Analog of 1a, 25-Dihydroxyvitamin D_3" J. Biol. Chem.272. 14115-14119 (1997)
• [Publications] Mithuhiro Yamaguchi: "3b, 5a-Dihydroxycholestan-6-one exists in human blood" Biol. Pharm. Bull.20. 1044-1046 (1997)
• [Publications] Keiko Yamamoto: "Side-chain conformation and activity of vitamin D: design syntheses, and biological activities of conformationally restricted analogs" Vitamin D: Chemistry, Biology and Clinical Applications of the Steroid Hormone. 83-84 (1997)
• [Publications] Sachiko Yamada: "In vivo metabolism of 24R, 25-dihydroxyvitamin D3: identification of its major bile metabolite. eds" Vitamin D: Chemistry, Biology and Clinical Applications of the Steroid Hormone. 649-650 (1997)
• [Publications] Masato Shimizu: "Multiple fluorimetric assay of 25-hydroxyvitamin D3, 24, 25-dihydroxyvitamin D3, and 1α, 25-dihydroxyvitamin D3 in human plasma." Vitamin D: Chemistry, Biology and Clinical Applications of the Steroid Hormone. 735-736 (1997)
• [Publications] Masato Shimizu: "Synthesis of fluorovitamin D analogs for conformational analysis of ligand bound to vitamin D receptor" Vitamin D: Chemistry, Biology and Clinical Applications of the Steroid Hormone. 24-25 (1997)
• [Publications] Sachiko Yamada: "Conformation-Function Relationship of Vitamin D: Conformational Analysis Predicts Potential Side Chain Structure" J. Med. Chem. in press. 41. (1998)
• [Publications] 山田 幸子: "紫外線、善か悪か?" 化学と教育. 45. 79-82 (1997)
• [Publications] 山本 恵子: "ビタミンD作用発現機構解明をめざして:有機化学的視点から" 医用器材研究所年報. 31. 13-20 (1997)