がんおよび神経変性疾患治療のための医薬品候補化合物の合成

2012 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10F00812
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: 宮田 直樹 名古屋市立大学, 大学院・薬学研究科, 教授
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): TATUM PrimaRoechelle 名古屋市立大学, 大学院・薬学研究科, 外国人特別研究員
• Keywords: クリックケミストリー / Sirtuin / SIRT1 / SIRT2 / 神経変性疾患 / がん / 阻害薬 / 分子設計

Research Abstract

ピストン脱アセチル化酵素(HDAC)はピストンのアセチル化されたリシン残基を脱アセチル化する反応を触媒し多くの遺伝子発現を制御している。最近、Class Iに属するHDAC8がT細胞性腫瘍や神経芽細胞腫に関与することが明らかにされた。本年度はClick Chemistry(Cu(I)-catalyzed Azide-Alkyne Cycloaddition(CuAAC)を用いてHDAC8選択的阻害化合物の創製研究を行った。CuAACによりアジド化合物とアルキン化合物を連結させ、簡便に多数のトリアゾール体を合成した。合成した化合物のHDAC8阻害活性を調べた結果、既知のHDAC阻害化合物Vorinostatや、選択的HDAC8阻害化合物PCI-34051に優る高選択的高活性HDAC8阻害化合物を見出すことができた。本化合物は、制がん剤候補化合物として期待できる。
一方、Sirtuinは、HDACファミリーのClass IIIに属するNAD^+を補酵素とする酵素である。Sirtuinは、細胞機能を制御し、老化、がん化、DNA損傷修復など、多くの生命機能に関与することが知られている。ヒトSirtuinの1つであるSIRT2は、主にα-tubulinの脱アセチル化を担い、細胞周期の制御を行っている。近年、SIRT2を阻害することで神経細胞死を抑制することが報告された。そこで、本研究では、SIRT2選択的阻害化合物の創製研究を行った。CuAACを用いたクリックケミストリーで多数の阻害候補化合物を合成した。これらの化合物のSIRT2選択的阻害活性については、研究期間中には完結しなかった。今後、活性解析実験をすすめる。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

クリックケミストリーの手法を用いて、ピストン脱アセチル化酵素(HDAC-8およびSIRT2)の創製研究を行い、高活性かつ高選択的なHDAC8阻害化合物を見出すことが出来た。

Strategy for Future Research Activity

合成したSIRT2阻害剤の候補化合物について、SIRT2選択的阻害活性の確認実験を行い、HDAC類の選択的阻害剤の創製にCuAAC反応を用いる化合物ライブラリーの創製手法が有用であることを実証する。

Research Products

• [Journal Article] Rapid Discovery of Highly Potent and Selective Inhibitors of Histone Deacetylase 8 Using Click Chemistry to Generate Candidate Libraries (2012)
  • Author(s): Takayoshi Suzuki, Yosuke Ota, Masaki Ri, Masashige Bando, Aogu Gotoh, Yukihiro Itoh, Hiroki Tsumoto, Prima R. Tatum, Tamio Mizukami, Hidehiko Nakagawa, Shinsuke Iida, Ryuzo Ueda, Katsuhiko Shirahige, and Naoki Miyata.
  • Journal Title: J. Med. Chem. Volume: 55 Pages: 9562-9575
  • DOI: 10.1021/jm300837y
  • Peer Reviewed