2015 Fiscal Year Annual Research Report
キラル反転を伴ったサリドマイド複雑代謝システムの分子論的解明
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14J07160
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
荻野 禎之 早稲田大学, 理工学術院, 特別研究員(DC2)
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2014-04-25 – 2016-03-31
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| Keywords | サリドマイド / キラリティ / LC-MS/MS / 代謝産物網羅解析 / 量子化学計算 / タンパク質ドッキングシミュレーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、サリドマイド(TD)及び誘導体である3’-フルオロサリドマイド(FTD)とポマリドミド(PD)における代謝産物の網羅的解析と、理論計算を用いた複雑代謝系の優先経路の解析を行い、以下の成果を得た。
(1)TD, FTD, PDにおいてキラル反転・加水分解・酸化の代謝反応時間をさまざまに制御し、経時的に生成・分解する代謝産物をLC-MS/MSを用いて定量した。代謝系の階層的な進行に着目し、加水分解と酸化を受けた回数によって階層を(i,j)代謝産物と区別した。iは加水分解を、jは酸化を受けた回数である。各代謝産物について特徴的な生成・分解の時間パターンが得られ、これらはTD及び誘導体の複雑代謝系の進行を表していると考えられる。(1,0)代謝産物の酸化はTDに比べて起こりにくいことから、TDが酸化を受けてから加水分解されて(1,1)代謝産物に至る経路が優先的であることが示唆された。生成した代謝産物の吸収・CDスペクトルを測定したところ、TDとは異なるスペクトルが観測された。TD-DFT計算による結果と比較し、未代謝のTDが持つキラリティと同じ立体異性が代謝系中で保持されていることを明らかにした。
(2)CYPP450の中でTDの酸化に関わる2C19と3A4と基質となるTD関連分子のドッキングシミュレーションを行った。その結果2C19ではTDと最も強い結合が予測され、(1,0)代謝産物ではTDと比較して5-10倍弱い結合が予測された。(2,0)代謝産物ではさらに弱い結合となり、加水分解が進むにつれて2C19との結合が弱くなることが示された。3A4でも類似した傾向が見られた。DFT計算によると、TDと三種類のOH-TDが加水分解する反応のエネルギー障壁ではおよそ17-18 kcal/molの違いが生じていることが明らかとなった。
これらの内容を論文にまとめ、現在投稿・査読中である。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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