2016 Fiscal Year Research-status Report
γ―チューブリンを標的とするジケトピペラジン類の創製とケミカルバイオロジー研究
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16K15145
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| Research Institution | Tokyo University of Pharmacy and Life Science |
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Principal Investigator |
林 良雄 東京薬科大学, 薬学部, 教授 (10322562)
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2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ジケトピペラジン / γ-チューブリン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題は、チューブリンを標的とするジケトピペラジン (DKP) 骨格を有する化合物の新たな分子機能研究として、天然の抗チューブリンDKPであるフェニラヒスチンに始まる創薬研究の成果のひとつである、中身体に局在するγ-チューブリンを認識する新規DKP "KPU-406" (Nature commun. 6, 8722, 2016) に着目した研究である。潜在的がん標的分子ではあるものの、機能解明が未だ十分とはいえないγ-チューブリンについて、その機能解明への第一歩として、本年度はベンゾフェノン側を段階的に小さな構造へと変換したフラグメント誘導体の合成に着手している。これらフラグメント誘導体の活性評価を次年度以降実施する計画であり、γ-チューブリンの認識に必須の最小構造の推定に資する成果につながるだろう。また、リード化合物としたKPU-406の類縁体であるベンゾフェノン型DKP誘導体を複数合成し、殺細胞活性を指標とした活性評価を実施し、結果を第137回薬学会にて発表した。さらに、KPU-406とγ-チューブリンとの結合部位、並びに結合様式の探索に向け、ビオチンをKPU-406に導入したケミカルプローブの創製に着手した。このプローブは、KPU-406に含まれるベンゾフェノン構造を標的タンパクであるγ-チューブリンとの共有結合形成に利用し、架橋体を酵素消化等に付すことことで結合部位の特定を目指すものであり、近く、γ-チューブリンとの親和性の確認に続いて標識反応へと展開できる見込みである。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度の成果として、KPU-406類縁体に当たる複数の新規DKP誘導体の創製に至った。また、KPU-406フラグメント誘導体や、ビオチンを導入した結合部位探索に向けたケミカルプローブの合成にも着手しており、結合定数の算出や結合部位探索のための光標識反応など、今後の生化学系アッセイの結果に期待できる成果である。さらに、DKP型化合物に共通の課題である難水溶性について、プロドラッグへと変換する手法を確立するに至った（Bioorg. Med. Chem., 2017, submitted.）ことも、本研究のさらなる発展に資することと推察される。
以上より、本研究課題はおおむね順調に進展していると評価する。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度以降は、本年度に引き続き、KPU-406並びにそのフラグメント誘導体、類縁体の合成を精力的に進める。また、得られた各誘導体について、結合活性の評価を行い、γ-チューブリンを強く認識する誘導体の獲得を目指す。同時に、得られた各誘導体間において構造活性相関を検討し、その結果に基づき効率的な誘導体合成計画を立案していく。
結合部位探索においては、ベンゾフェノンを光反応基として用いたプローブの結合能測定を行い、プローブとしての有用性を評価する。なお、必要に応じて、当初の計画通りにアジド基やジアジリン構造など、他の光反応基を導入した誘導体も検討する。また、アフィニティーカラムによる精製に必要なビオチン構造についても、その直接的な導入がγ-チューブリンとの結合能を低下させる場合にはアルキンタグを導入し、共有結合形成後にクリック反応を用い導入するルートへと切り替え、目標の達成を目指す。
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| Causes of Carryover |
年度をまたいだ継続的な実験研究遂行のため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
物品（試薬）購入費として29年度早々に使用する予定である。
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Research Products
(2 results)
