2017 Fiscal Year Research-status Report
ペプチドデホルミラーゼによって活性化される生物種選択的MetAP阻害剤の創成
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15K05567
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| Research Institution | Saga University |
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Principal Investigator |
長田 聡史 佐賀大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50284609)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
兒玉 浩明 佐賀大学, その他部局等, 理事 (80205418)
平 順一 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 助教 (20549612)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ペプチドミミック / 酵素阻害剤 / ペプチドデホルミラーゼ / メチオニンアミノペプチダ ーゼ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ペプチドデホルミラーゼ(PDF)により基質認識され，脱ホルミル化によってメチオニンアミノペプチダーゼ（MetAP)の阻害剤を放出することで，バクテリア選択的なタンパク合成阻害機構を構築する目的で，基質類似型のMetAP阻害剤の化学修飾を行ってきた。大腸菌由来PDFの基質ペプチドミミック分子として，昨年度に合成条件を確立したメチオニン誘導体であるMCB2813の類縁体ならびにそのホルミル誘導体がEcPDFによる脱ホルミル化を受ける基質として挙動するか否かを検証した。期待に反していずれの誘導体もPDFによる脱ホルミル化を受けなかった。これらがEcPDFに対する阻害剤として機能している可能性についても検証したが，阻害能は見出されず基質ポケットに親和性を持たないことがわかった。
同時並行して合成したチエニルアラニン含有MCB2813類縁体についても，同様であった。構造活性相関検討の結果，MetAP阻害に有効な1,2,4トリアゾールユニットのNHの水素供与性がEcPDFによる認識に不利に働いたと結論づけた。このため，この部分を酸素に置換したオキサジアゾールをアミドミミックとして含む化合物群を新たに評価対象化合物として基本設計に加え合成を試みているが，オキサジアゾール環形成反応が極めて低い収率であったためアッセイにまで至っていない。
一方で，1,2,3-トリアゾールユニットを含むメチオニン誘導体の基質はついてはEcPDFによる脱ホルミル化処理を受ける。このため，MetAP阻害に必要な連続した二つの窒素原子をユニットとして含むこの化合物群のEcMetAP阻害能を検証することにした。大腸菌に過剰発現させたEcMetAPの基質処理の評価系については確立できたが，想定以上に論文既知の阻害剤による阻害実験アッセイの確立に時間を要し，1,2,3-トリアゾールの阻害剤としての評価に至っていない。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
昨年度の化合部合成の遅れについてはある程度回復できた。しかしながら設計したいずれの化合物群もPDFによる活性化基質として機能しなかったことから，PDFにより処理を受ける1,2,3-トリアゾールユニットのMetAP阻害能に注力した。EcMetAPの基質処理の評価系については確立できたものの，MetAPに対するポジティブコントロールの阻害剤として既知阻害剤MCB2813を合成して阻害作用を測定したが，当該論文の阻害データの再現性が取れていない。原因確認のために異なるポジティブコント ロールの別途合成が必要となってしまい，想定以上に酵素アッセイの確立に時間を要し，目的の化合物 の阻害実験にとりかかれなかった。補助事業期間延長の手続きにより引き続き酵素アッセイ条件の検討を行なっている。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在までの状況から，PDFによるアッセイでは問題とならなかったHis-Tag精製がMetAPの阻害アッセイにおいての再現性が取れない原因の一つと考えられるため，発現系の再検討を行う。PDFアッセイには問題がないので，オキサジアゾール環含有阻害剤の合成手法を改善し，その評価まで行う。
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| Causes of Carryover |
大腸菌由来MetAPに対するポジティブコントロールの阻害剤として既知阻害剤MCB2813を合成して阻害作用を測定したが，当該論文の阻害データの再現性が取れず，原因確認のために異なるポジティブコントロールの別途合成が必要となってしまい，想定以上に酵素アッセイの確立に時間を要し，目的の化合物 の阻害実験にとりかかれていないため。このため，補助事業期間延長申請により，当該実験に必要な使用額分を次年度に繰り越した。MetAP発現の改善と酵素評価系の実施のために使用する。
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