「活性配座の増幅と記憶」を鍵概念とする迅速かつ簡便な活性配座の探索法の開発

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K19384
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 市川 聡 北海道大学, 薬学研究院, 教授 (60333621)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 薬師寺 文華 北海道大学, 薬学研究院, 講師 (40548476) ; 勝山 彬 北海道大学, 薬学研究院, 助教 (20824709)
• Project Period (FY): 2018-06-29 – 2021-03-31
• Keywords: 軸不斉 / アトロプ異性体 / 活性配座 / 創薬化学

Outline of Annual Research Achievements

軸不斉を有する化合物（アトロプ異性体）が、ゆっくりともう片方の異性体へと異性化するという性質に着目し、アトロプ異性体と標的分子の結合の活性配座を、片方のエナンチオマーの増幅として検出する、迅速な活性配座探索法の開発に向け、研究を実施した。アトロプ異性体が分離可能なことが報告されているインドメタシン誘導体の構造に基づき、まずは周辺化合物を合成し、小規模なライブラリーの構築を行った。インドメタシンが有するカルボン酸を、アルコールやアミド等の他の極性官能基へと変換した誘導体や、軸不斉をもたらす芳香環上に、置換基導入の足がかりとなるフェノールを導入し、フェノールのアルキル化により、さらに官能基を導入した誘導体等の計15種類程度からなる化合物ライブラリーを合成した。また、合成した誘導体の一部については、元の化合物同様の立体構造を有していることをNMR実験により確認した。合成した誘導体を用いて、モデルタンパク質を用いた活性配座の増幅に関して検討を実施した。モデルタンパク質としては、インドメタシンと結合することが報告されているカタラーゼ、ヒト血清アルブミン等を利用した。これらモデルタンパク質とインドメタシン誘導体を混合し、片方のエナンチオマーの増幅が見られるかについて検討した。37℃の定温条件下、ラセミ体のインドメタシン誘導体をカタラーゼと混合し、24時間後にキラルHPLCで分析したところ、片方のエナンチオマーの若干の増幅が見られた。

Current Status of Research Progress

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

Reason

まずは、インドメタシン誘導体の構造に基づき、小規模なライブラリーの構築が出来た。更に、本ライブラリーを用いたモデルタンパク質を用いた片方のエナンチオマーの若干の増幅が見られており、本研究コンセプトの妥当性が確認できた。平成30年度の当初目的を十分達成しており、平成31年度の研究推進へ移行できているため。

Strategy for Future Research Activity

各研究項目をさらに推進し、大規模ライブラリーの構築と、疾患標的タンパクを用いての本概念の適用を進める。

Causes of Carryover

販売会社の都合で、発注した試薬の納期が遅れたため。これにより平成30年度の研究遂行への影響はなく、次年度に発注する事とした。