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2020 Fiscal Year Research-status Report

二次構造制御を基軸としたペプチド創薬研究

Research Project

Project/Area Number 17K08385
Research InstitutionNational Institute of Health Sciences

Principal Investigator

出水 庸介  国立医薬品食品衛生研究所, 有機化学部, 部長 (90389180)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2022-03-31
Keywords非天然型アミノ酸 / 中分子ペプチド / ヘリカル構造 / PPI阻害 / 分解誘導剤 / 核内受容体
Outline of Annual Research Achievements

近年、中分子ペプチド医薬品の開発が盛んに行われており、その中でもヘリカル構造を模倣した中分子ペプチドは、生体内高分子(DNA、タンパク質等)を認識しそれらの機能を制御できることから、ニューモダリティのひとつとして注目されている。
本研究では、「二次構造制御を基軸としたペプチド創薬研究」を目的とし、DDSキャリアペプチドの開発、タンパク質間相互作用阻害ペプチド(PPI)の開発、標的タンパク質分解誘導ペプチドの開発、を行なった。
本年度は、核内受容体のひとつであるビタミンD受容体(VDR)の転写活性化を阻害できるヘリカルペプチドの開発を行なった。具体的には、VDR相互作用するコアクチベータ配列にヘリカル構造を安定化できる非天然型アミノ酸、側鎖架橋構造を導入したペプチド(SRC)を設計した。また、ペプチドの細胞内導入率を高めるために細胞膜透過フラグメント(CPP)をコンジュゲートしたペプチドを設計した。各ペプチドは、マイクロ波照射を利用した固相法により簡便かつ迅速に合成し、逆相HPLCにより精製した。ペプチドの二次構造はCDスペクトルで解析し、VDR-コアクチベータ結合阻害作用はFRETアッセイ、SPRアッセイによりVDRへの結合能を評価した。さらに、VDRルシフェラーゼアッセイにより細胞内でのペプチドの転写阻害活性を評価した。CPPを導入したペプチドSRC-CPPは、安定なヘリカル構造を形成できること、強いVDR-コアクチベータ結合阻害を持つこと、高い細胞膜透過性を示しVDR転写活性化阻害能を有することを明らかとした。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

様々な非天然型アミノ酸を天然ペプチドの適切な位置に導入することで、短い配列でも安定なヘリカル構造を形成でき、タンパク質間相互作用阻害剤として機能すること、さらに、CPPを導入することで細胞内においても機能し得るペプチドの開発に成功した。本成果は、中分子ペプチド医薬品開発の基盤技術になることが期待できる。

Strategy for Future Research Activity

本年度の成果であるVDR転写阻害ペプチド開発技術を用いて、他の核内受容体を標的とした転写阻害剤開発へと応用する。また、次年度が最終年度であることから、これらの研究成果を学術雑誌へと投稿するために必要な各データの取得を行う。

Causes of Carryover

当該研究テーマにおいて他の研究補助金も同時に使用していたため。

  • Research Products

    (49 results)

All 2021 2020

All Journal Article (13 results) (of which Peer Reviewed: 13 results,  Open Access: 5 results) Presentation (34 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] Rational Design of Helix‐Stabilized Antimicrobial Peptide Foldamers Containing α,α‐Disubstituted Amino Acids or Side‐Chain Stapling2020

    • Author(s)
      Hirano Motoharu、Saito Chihiro、Goto Chihiro、Yokoo Hidetomo、Kawano Ryuji、Misawa Takashi、Demizu Yosuke
    • Journal Title

      ChemPlusChem

      Volume: 85 Pages: 2731~2736

    • DOI

      10.1002/cplu.202000749

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Temperature-Dependent Formation of <i>N</i>-Nitrosodimethylamine during the Storage of Ranitidine Reagent Powders and Tablets2020

    • Author(s)
      Abe Yasuhiro、Yamamoto Eiichi、Yoshida Hiroyuki、Usui Akiko、Tomita Naomi、Kanno Hitomi、Masada Sayaka、Yokoo Hidetomo、Tsuji Genichiro、Uchiyama Nahoko、Hakamatsuka Takashi、Demizu Yosuke、Izutsu Ken-ichi、Goda Yukihiro、Okuda Haruhiro
    • Journal Title

      Chemical and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 68 Pages: 1008~1012

    • DOI

      10.1248/cpb.c20-00431

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Synthesis of Chiral α‐Trifluoromethyl α,α‐Disubstituted α‐Amino Acids and Conformational Analysis of L‐Leu‐Based Peptides with ( R )‐ or ( S )‐α‐Trifluoromethylalanine2020

    • Author(s)
      Ueda Atsushi、Ikeda Misuzu、Kasae Takuya、Doi Mitsunobu、Demizu Yosuke、Oba Makoto、Tanaka Masakazu
    • Journal Title

      ChemistrySelect

      Volume: 5 Pages: 10882~10886

    • DOI

      10.1002/slct.202002888

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design, Synthesis, and Biological Activity of Conformationally Restricted Analogues of Silibinin2020

    • Author(s)
      Mizuno Mirei、Mori Kazunori、Tsuchiya Keisuke、Takaki Takashi、Misawa Takashi、Demizu Yosuke、Shibanuma Motoko、Fukuhara Kiyoshi
    • Journal Title

      ACS Omega

      Volume: 5 Pages: 23164~23174

    • DOI

      10.1021/acsomega.0c02936

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Facile Synthesis of Kwakhurin, a Marker Compound of <i>Pueraria mirifica</i> and Its Quantitative NMR Analysis for Standardization as a Reagent2020

    • Author(s)
      Tsuji Genichiro、Yusa Masaaki、Masada Sayaka、Yokoo Hidetomo、Hosoe Junko、Hakamatsuka Takashi、Demizu Yosuke、Uchiyama Nahoko
    • Journal Title

      Chemical and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 68 Pages: 797~801

    • DOI

      10.1248/cpb.c20-00346

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] De Novo Design of Cell‐Penetrating Foldamers2020

    • Author(s)
      Yokoo Hidetomo、Misawa Takashi、Demizu Yosuke
    • Journal Title

      The Chemical Record

      Volume: 20 Pages: 912~921

    • DOI

      10.1002/tcr.202000047

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design and synthesis of peptide-based chimeric molecules to induce degradation of the estrogen and androgen receptors2020

    • Author(s)
      Yokoo Hidetomo、Ohoka Nobumichi、Naito Mikihiko、Demizu Yosuke
    • Journal Title

      Bioorganic & Medicinal Chemistry

      Volume: 28 Pages: 115595~115595

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2020.115595

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Selective Degradation of Target Proteins by Chimeric Small-Molecular Drugs, PROTACs and SNIPERs2020

    • Author(s)
      Ishikawa Minoru、Tomoshige Shusuke、Demizu Yosuke、Naito Mikihiko
    • Journal Title

      Pharmaceuticals

      Volume: 13 Pages: 74~74

    • DOI

      10.3390/ph13040074

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Development of Photoswitchable Estrogen Receptor Ligands2020

    • Author(s)
      Tsuchiya Keisuke、Umeno Tomohiro、Tsuji Genichiro、Yokoo Hidetomo、Tanaka Masakazu、Fukuhara Kiyoshi、Demizu Yosuke、Misawa Takashi
    • Journal Title

      Chemical and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 68 Pages: 398~402

    • DOI

      10.1248/cpb.c19-01108

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Copper‐Catalyzed Enantioselective Synthesis of Oxazolines from Aminotriols via Asymmetric Desymmetrization2020

    • Author(s)
      Yamamoto Kosuke、Tsuda Yutaro、Kuriyama Masami、Demizu Yosuke、Onomura Osamu
    • Journal Title

      Chemistry An Asian Journal

      Volume: 15 Pages: 840~844

    • DOI

      10.1002/asia.201901742

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design and Synthesis of 4-(2-Pyrrolyl)-4-phenylheptane Derivatives as Estrogen Receptor Antagonists2020

    • Author(s)
      Tsuji Genichiro、Demizu Yosuke、Naganuma Miyako、Yokoo Hidetomo、Misawa Takashi、Matsuno Kenji
    • Journal Title

      HETEROCYCLES

      Volume: 101 Pages: 429~429

    • DOI

      10.3987/COM-19-14121

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Critical role of mitochondrial ubiquitination and the OPTN?ATG9A axis in mitophagy2020

    • Author(s)
      Yamano Koji、Kikuchi Reika、Kojima Waka、Hayashida Ryota、Koyano Fumika、Kawawaki Junko、Shoda Takuji、Demizu Yosuke、Naito Mikihiko、Tanaka Keiji、Matsuda Noriyuki
    • Journal Title

      Journal of Cell Biology

      Volume: 219 Pages: 1-23

    • DOI

      10.1083/jcb.201912144

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Deubiquitylase USP25 prevents degradation of BCR-ABL protein and ensures proliferation of Ph-positive leukemia cells2020

    • Author(s)
      Shibata Norihito、Ohoka Nobumichi、Tsuji Genichiro、Demizu Yosuke、Miyawaza Keiji、Ui-Tei Kumiko、Akiyama Tetsu、Naito Mikihiko
    • Journal Title

      Oncogene

      Volume: 39 Pages: 3867~3878

    • DOI

      10.1038/s41388-020-1253-0

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ヘリカル構造制御に基づく高機能生理活性ペプチドの創出2021

    • Author(s)
      出水庸介
    • Organizer
      日本薬学会第141回年会シンポジウム:中分子創薬研究のフロンティア 生体分子を標的とした機能性ペプチドの創製
    • Invited
  • [Presentation] シリビニンの高機能化を目指した創薬研究2021

    • Author(s)
      水野美麗,森一憲,土屋圭輔,髙木孝士,三澤隆史,出水庸介,柴沼質子,福原潔
    • Organizer
      日本農芸化学会2021年度大会
  • [Presentation] カチオン性グアニンアナログを導入したペプチド核酸オリゴマーによるストランドインベージョンの検討2021

    • Author(s)
      森谷俊介,桑田啓子,今村保忠,出水庸介,栗原正明,橘高敦史,杉山亨
    • Organizer
      日本薬学会第141回年会
  • [Presentation] 抗アデノウイルス活性を期待した2’-デオキシ炭素環ヌクレオシドの合成2021

    • Author(s)
      荒井慎之介,斎藤智亜季,水石彩菜,三澤隆史,出水庸介,栗原正明,紺野奇重
    • Organizer
      日本薬学会第141回年会
  • [Presentation] ペプチドリガンドを利用したタンパク質分解誘導キメラ分子の開発2021

    • Author(s)
      大岡伸通,横尾英知,井上貴雄,出水庸介
    • Organizer
      日本薬学会第141回年会
  • [Presentation] アミン骨格を有するc-di-GMP誘導体の合成とバイオフィルム形成阻害評価2021

    • Author(s)
      辻厳一郎,池田健太郎,栁瀬雄太,林克彦,工藤由起子,出水庸介
    • Organizer
      日本薬学会第141回年会
  • [Presentation] 造血器型プロスタグランジン合成酵素を標的とした分解誘導剤の開発2021

    • Author(s)
      横尾英知,柴田識人,永沼美弥子,村上優希,藤井清永,伊藤貴仁,有竹浩介,内藤幹彦,出水庸介
    • Organizer
      日本薬学会第141回年会
  • [Presentation] 5,6,7,8-Tetrahydronaphtalene骨格を用いた選択的TGR5アゴニストの開発2021

    • Author(s)
      三澤隆史,照井龍晟,栁瀨雄太,横尾英知,槇島誠,須原義智,出水庸介
    • Organizer
      日本薬学会第141回年会
  • [Presentation] LSD類縁体MiPLAの合成とその性状解析2021

    • Author(s)
      正田卓司,河村麻衣子,花尻瑠璃,出水庸介
    • Organizer
      日本薬学会第141回年会
  • [Presentation] 核内受容体を標的とするペプチド型分解誘導剤の開発2021

    • Author(s)
      伊藤貴仁,横尾英知,大岡伸通,内藤幹彦,井上貴雄,出水庸介
    • Organizer
      日本薬学会第141回年会
  • [Presentation] 光異性化に基づくエストロゲン受容体の活性制御2021

    • Author(s)
      土屋圭輔,梅野智大,辻厳一郎,横尾英知,福原潔,三澤隆史,出水庸介
    • Organizer
      日本薬学会第141回年会
  • [Presentation] デコイ核酸をリガンドとしたエストロゲン受容体分解誘導剤の創製2021

    • Author(s)
      永沼美弥子,辻村はるな,大岡伸通,松野研司,須原義智,内藤幹彦,上貴雄,辻厳一郎,出水庸介
    • Organizer
      日本薬学会第141回年会
  • [Presentation] 両親媒性抗菌ペプチドフォルダマーの合理的設計2021

    • Author(s)
      平野元春,齋藤千尋,後藤千尋,川野竜司,三澤隆史,出水庸介
    • Organizer
      日本薬学会第141回年会
  • [Presentation] 非天然型アミノ酸含有ヘリカルペプチドによるVDR-コアクチベータ相互作用阻害剤の創製2021

    • Author(s)
      田京茉実,佐藤友海,石田寛明,山本恵子,三澤隆史,出水庸介
    • Organizer
      日本薬学会第141回年会
  • [Presentation] 免疫系制御を指向した新規STINGリガンドの効率的探索2021

    • Author(s)
      栁瀨雄太,池田健太郎,辻厳一郎,柴田識人,内藤幹彦,出水庸介
    • Organizer
      日本薬学会第141回年会
  • [Presentation] アプタマーをリガンドとしたエストロゲン受容体分解誘導剤の創製2021

    • Author(s)
      辻村はるな,永沼美弥子,大岡伸通,須原義智,松野研司,内藤幹彦,井上貴雄,辻厳一郎,出水庸介
    • Organizer
      日本薬学会第141回年会
  • [Presentation] LXRを標的とした分解誘導剤の開発2021

    • Author(s)
      許涵喬,辻厳一郎,大岡伸通,内藤幹彦,出水庸介
    • Organizer
      日本薬学会第141回年会
  • [Presentation] 中分子ペプチド医薬品開発に向けた規制上の課題と取組2020

    • Author(s)
      出水庸介
    • Organizer
      第10回レギュラトリーサイエンス学会学術大会
    • Invited
  • [Presentation] ヘリカル構造制御に基づく抗菌ペプチドフォルダマーの開発2020

    • Author(s)
      出水庸介
    • Organizer
      第58回日本生物物理学会年会シンポジウム:膜の海を旅するペプチド 脂質膜とペプチドの相互作用研究の新展開
    • Invited
  • [Presentation] Temperature-dependent formation of N-nitrosodimethylamine (NDMA) during the storage of ranitidine reagent powders and tablets2020

    • Author(s)
      Abe Y., Yamamoto, E., Yoshida, Masada, S., Yokoo, H., Tsuji, G., Uchiyama, N., Hakamatsuka, T., Demizu, Y., Izutsu, K., Goda, Y., Okuda, H.
    • Organizer
      AAPS 2020 PHARMSCI 360
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 国際調和に向けた日本薬局方の医薬品各条における試験法の改定に関する検討:qNMRを利用した類縁物質の純度決定2020

    • Author(s)
      辻厳一郎,伊藤貴仁,内山奈穂子,細江潤子,合田幸広,出水庸介
    • Organizer
      第2回日本定量NMR研究会年会
  • [Presentation] 非天然型アミノ酸を有するヘリカルペプチドを利用したタンパク質分解誘導キメラ分子の開発2020

    • Author(s)
      大岡伸通,横尾英知,内藤幹彦,井上貴雄,出水庸介
    • Organizer
      第43回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] Development of stapled peptides against inhibiting VDR-coactivator interaction2020

    • Author(s)
      佐藤友海,田京茉実,三澤隆史,石田寛明,山本恵子,出水庸介
    • Organizer
      第57回ペプチド討論会
  • [Presentation] Development of antimicrobial peptide foldamers based on Magainin 2 sequence2020

    • Author(s)
      平野元春,後藤千尋,三澤隆史,出水庸介
    • Organizer
      第57回ペプチド討論会
  • [Presentation] Development of post-functionalizable antimicrobial peptide foldamers2020

    • Author(s)
      三澤隆史,平野元春,横尾英知,出水庸介
    • Organizer
      第57回ペプチド討論会
  • [Presentation] Development of peptide-based degraders against estrogen and androgen receptor2020

    • Author(s)
      横尾英知,大岡伸通,内藤幹彦,井上貴雄,出水庸介
    • Organizer
      第57回ペプチド討論会
  • [Presentation] 中分子ペプチド医薬品の非臨床安全性評価における留意点2020

    • Author(s)
      斎藤嘉朗,出水庸介
    • Organizer
      第10回レギュラトリーサイエンス学会学術大会
  • [Presentation] 造血器型プロスタグランジン合成酵素を標的とした分解誘導剤の開発2020

    • Author(s)
      横尾英知,柴田識人,永沼美弥子,伊藤貴仁,内藤幹彦,有竹浩介,出水庸介
    • Organizer
      第64回日本薬学会関東支部大会
  • [Presentation] 抗アデノウイルス活性を期待した炭素環2’-デオキシ炭素環7-デアザアデノシンの合成2020

    • Author(s)
      今田敦之,水石彩菜,紺野奇重,三澤隆史,出水庸介,栗原正明,藤井幹雄
    • Organizer
      第64回日本薬学会関東支部大会
  • [Presentation] 抗アデノウイルス活性を期待した炭素環2’-デオキシ炭素環ピリミジンヌクレオシドの合成2020

    • Author(s)
      石綱遥,斎藤智亜季,紺野奇重,三澤隆史,出水庸介,栗原正明,藤井幹雄
    • Organizer
      第64回日本薬学会関東支部大会
  • [Presentation] プエラリア・ミリフィカ由来kwakhurinの形式全合成と相対モル感度係数を利用したプエラリア・ミリフィカ含有食品中のmiroestrolの定量2020

    • Author(s)
      政田さやか,遊佐仁曉,辻厳一郎,横尾英知,細江潤子,新井玲子,田中誠司,出水庸介,袴塚高志,合田幸広,内山奈穂子
    • Organizer
      第62回天然有機化合物討論会
  • [Presentation] c-di-GMP誘導体の合成とバイオフィルム形成阻害評価2020

    • Author(s)
      池田健太郎,栁瀨雄太,辻厳一郎,林克彦,工藤(原)由起子,出水庸介
    • Organizer
      第34回日本バイオフィルム学会学術集会
  • [Presentation] 新規TGR5リガンドの開発2020

    • Author(s)
      三澤隆史,照井龍晟,槇島眞,須原義智,出水庸介
    • Organizer
      日本ビタミン学会第72回大会
  • [Presentation] 非天然型構造を有するペプチド医薬品の非臨床評価の方向性2020

    • Author(s)
      斎藤嘉朗,出水庸介
    • Organizer
      第47回日本毒性学会学術年会
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 新規化合物及び医薬組成物2021

    • Inventor(s)
      2.出水庸介,柴田識人,内藤幹彦,有竹浩介,横尾英知
    • Industrial Property Rights Holder
      2.出水庸介,柴田識人,内藤幹彦,有竹浩介,横尾英知
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2021016808
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 新規化合物及び抗コロナウイルス剤2020

    • Inventor(s)
      出水庸介ら
    • Industrial Property Rights Holder
      出水庸介ら
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2020195723

URL: 

Published: 2021-12-27  

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