Design, synthesis, and mechanism elucidation of novel covalent PPARgamma agonists that mimic the endogenous ligands

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K13264
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 宮前 友策 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (30610240)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: PPARγ / 共有結合性アゴニスト / 化合物スクリーニング

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、過去に申請者らが開発したリガンド開発のための方法論を用いて、内在性リガンドを模倣する新規共有結合性PPARγアゴニストを創製し、その作用機序を明らかにすることである。本研究計画は、不可逆的PPARγリガンドと協調的にPPARγを活性化させるパートナーリガンドの同定、両者を融合させたハイブリッド化合物の設計および合成、合成化合物を用いた生物活性評価と作用機構解明からなる。
平成29年度は、PPARγの不可逆的リガンドと協調してPPARγの転写活性を増大させるパートナーリガンドの探索のための細胞スクリーニングシステムの確立を行った。まず、GAL4DNA結合ドメインにPPARγリガンド結合ドメインを融合させたキメラタンパク質を発現するエフェクタープラスミドを構築した。本プラスミドと、UAS配列下流にルシフェラーゼ遺伝子を接続したレポータープラスミドをU2OS細胞に安定的に発現させ、転写活性を感度よく検出可能な細胞株を選別した。選別された細胞株を用いて転写活性を安定的に測定できるアッセイ系の確立に成功した。確立したアッセイ系を用いて、分子量300以下の小サイズの化合物のみを含むフラグメントライブラリーより、不可逆的PPARγリガンドに対するパートナーリガンドの探索を行い、複数種の化合物の同定に成功した。今後は、得られた化合物の構造活性相関の考察、ドッキングシミュレーションによる推定結合様式の解明を経て、ハイブリッド化合物の設計、および合成を行う予定である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

本研究では、パートナーリガンドの同定、ハイブリッド化合物の設計および合成、合成化合物を用いた生物活性評価と作用機構解明を３年間で行うことを計画している。1年目にあたる平成29年度に化合物スクリーニングを終えることができたため、概ね順調に進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

構造活性相関の考察を行うとともに、ドッキングシミュレーションにより、同定した化合物の推定結合様式を明らかにした後、不可逆的リガンドおよびパートナーリガンドの両者の構造を融合させたハイブリッド化合物を設計、合成する。

Research Products

• [Journal Article] Inhibition of mRNA Maturation by Compounds Which Have a Flavonoid Skeleton (2017)
  • Author(s): 1)Kurata, M.; Morimoto, M.; Kawamura, Y.; Mursi, A. I. F.; Momma, K.; Takahashi, M.; Miyamae, Y.; Kambe, T.; Nagao, M.; Narita, H.; Shibuya, Y.; Masuda, S.
  • Journal Title: Biochemistry and Molecular Biology Volume: 2 Pages: 46～46
  • DOI: 10.11648/j.bmb.20170204.13
  • Peer Reviewed / Open Access