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2021 Fiscal Year Annual Research Report

Chemical biology on a bioactive substance regulating the hypoxia response signal

Research Project

Project/Area Number 19H02840
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

掛谷 秀昭  京都大学, 薬学研究科, 教授 (00270596)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywordsケミカルバイオロジー / 低酸素誘導因子 / 抗がん剤 / 天然物化学 / 分子プローブ
Outline of Annual Research Achievements

がん細胞の特徴として、細胞の不死化、浸潤・転移の活性化、増殖シグナルの持続、血管新生の誘導、細胞内エネルギー代謝異常などがあげられる。乳がん、腎がんなどの固形がん組織もこれらがん細胞特有の性質を有するものが多く、十分な酸素が供給されない低酸素状態に曝されている。低酸素ストレスに曝された細胞が適応応答するメカニズムの主役を担っているのが、転写因子の一つである低酸素誘導因子(hypoxia-inducible factors: HIFs)である。本研究課題では、研究代表者が見出した低酸素応答シグナルを制御する生物活性物質の構造活性相関研究や作用機序解析研究を中心に、ケミカルバイオロジー研究を行う。
特に、がん細胞の低酸素応答と悪性形質を担う主役である低酸素誘導因子HIFsの中で、HIF-2に関する研究は特異的阻害剤がないために立ち遅れている。そこで、引き続き、当研究室が保有する化合物ライブラリー(微生物・薬用植物・カイメン由来の天然有機化合物や合成化合物等)を探索源に、HIF-2阻害物質のスクリーニング研究を行った。一方、これまでの研究過程で見出した微生物代謝産物由来の化合物XのHIF-2阻害活性に関する構造活性相関研究、作用機序解析研究を行い、活性発現に必要なファーマコホアを明らかにした。さらに、化合物Xの類縁化合物取得のために、化合物Xの生産菌において極めて微量に存在する化合物Yを見出すための検出試薬Zを開発するとともに、化合物Yの化学的全合成に成功した。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (18 results)

All 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 3 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] 浙江大学(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      浙江大学
  • [Int'l Joint Research] ジョンズホプキンス大学(カナダ)

    • Country Name
      CANADA
    • Counterpart Institution
      ジョンズホプキンス大学
  • [Int'l Joint Research] プリンストン大学(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      プリンストン大学
  • [Journal Article] Development and application of highly sensitive labeling reagents for amino acids2022

    • Author(s)
      Kuranaga, T., Kakeya, H.
    • Journal Title

      Methods in Enzymol.

      Volume: 665 Pages: 105-133

    • DOI

      10.1016/bs.mie.2021.11.004

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design, synthesis, and target identification of new hypoxia-induced factor 1 (HIF-1) inhibitors containing 1-alkyl-1H-pyrazole-3-carboxamide moiety2021

    • Author(s)
      Sakai, M., Takahashi, N., Ikeda, H., Furutani, Y., Higuchi, S., Suzuki, T., Dohmae, N., Kobayashi, S., Harada, H., Kojima, S., Matsuura, T., Hattori, A., Kakeya, H.
    • Journal Title

      Bioorg. Med. Chem.

      Volume: 46 Pages: -

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2021.116375

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Highly sensitive determination of amino acids by LC-MS under neutral conditions2021

    • Author(s)
      Morimoto, R., Matsumoto, T., Minote, M., Yanagisawa, M., Yamada, R., Kuranaga, T., Kakeya, H.
    • Journal Title

      Chem. Pharm. Bull.

      Volume: 69 Pages: 265-270

    • DOI

      10.1248/cpb.c20-00958

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Retro-aza-Michael reaction of an o-aminophenol adduct in protic solvents inspired by natural products2021

    • Author(s)
      Takenaka, K., Kaneko, K., Takahashi, N., Nishimura, S., *Kakeya, H.
    • Journal Title

      Bioorg. Med. Chem.

      Volume: 35 Pages: -

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2021.116059

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Targeting hypoxia-inducible factor (HIF-1) signaling with natural products toward cancer chemotherapy2021

    • Author(s)
      Ikeda, H., Kakeya, H.
    • Journal Title

      J. Antibiot.

      Volume: 74 Pages: 687-695

    • DOI

      10.1038/s41429-021-00451-0

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Heterogenous chemosensitivity of a panel of organoid lines derived from small cell neuroendocrine carcinoma of the uterine cervix2021

    • Author(s)
      Tanaka, M., Kondo, J., Kaneko, K., Endo, H., Onuma, K., Coppo, R., Masuda, M., Kamiura, S., Yoshino, K., Ueda, Y., Kakeya, H. Kimura, T., Inoue, M.
    • Journal Title

      Human Cell

      Volume: 34 Pages: 889-900

    • DOI

      10.1007/s13577-021-00511-5

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Chemical communication research on microbes toward the development of novel antibiotics2022

    • Author(s)
      Kakeya, H.
    • Organizer
      Japan-the Netherlands Microbiology Symposium 2022
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Chemical communication research toward the development of novel antibiotics2021

    • Author(s)
      Kakeya, H.
    • Organizer
      PACIFICHEM2021
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Chemical communication research toward the development of new anticancer drugs2021

    • Author(s)
      Kakeya, H.
    • Organizer
      PACIFICHEM2021
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 放線菌由来ロンギカテナミドA-Dに関する研究:異属微生物の複合培養による生産、構造決定、生物活性、及び全合成2021

    • Author(s)
      松元拓海, Yulu Jiang, 倉永健史 Shun Lu, Weicheng Wang, 尾仲宏康, 掛谷秀昭
    • Organizer
      第63回天然有機化合物討論会
  • [Presentation] がん幹細胞を標的とした抗がん剤シーズの探索研究2021

    • Author(s)
      池田拓慧, 川見美里, 井本正哉, 掛谷秀昭.
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会 第15回年会
  • [Presentation] LC-MSを用いた中性条件下の好感度アミノ酸分析2021

    • Author(s)
      森本涼太, 松元拓海, 箕手万由里, 柳沢将行, 山田竜太郎, 倉永健史, 掛谷秀昭
    • Organizer
      創薬懇話会 2021
  • [Book] くすり大図鑑2021

    • Author(s)
      掛谷秀昭(監修)
    • Total Pages
      206
    • Publisher
      ニュートンプレス社
    • ISBN
      978-4-315-52480-2
  • [Book] くすりの科学知識-今こそ知っておきたいくすりの効能、しくみ、正しい付き合い方-(増補 第3版)2021

    • Author(s)
      掛谷秀昭(監修)
    • Total Pages
      175
    • Publisher
      ニュートンプレス社
    • ISBN
      978-4-315-52464-2
  • [Remarks] 京都大学大学院薬学研究科 創発医薬科学専攻 システムケモセラピー(制御分子学)分野

    • URL

      https://www.pharm.kyoto-u.ac.jp/sc-molsci/

URL: 

Published: 2022-12-28  

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