2019 Fiscal Year Research-status Report
Development of a selective BRD4 inhibitor by neutron protein crystallographic analysis
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19K07012
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
横山 武司 富山大学, 学術研究部薬学・和漢系, 助教 (50524162)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | brd4 / 中性子結晶構造解析 / 阻害剤 / X線結晶構造解析 / 等温滴定カロリメトリ / エンタルピー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
転写調節因子であるBromodomain-containing protein 4 (BRD4)の阻害剤は血液のがんの治療着として有望であるが、既存のBRD4阻害剤は男性不妊などの副作用が懸念されている。本研究は、より特異的なBRD4の阻害剤を、中性子を用いた新しい手法で開発することを目的としている。本研究は3年間で行うことを予定しており、当該年度はその初年度にあたる。初年度は、中性子結晶構造解析に使用するBRD4の大型結晶の作成方法の確立と、イソリキリチゲニンやその誘導体とBRD4の相互作用における熱力学的パラメーター（ΔG, ΔH,-TΔS)を等温滴定カロリメトリによって決定した。
BRD4－コルヒチン複合体の結晶については、約2 mm3程度の、中性子結晶構造解析を行える結晶が得られた。一方で、BRD4-イソリキリチゲニン複合体の結晶については、大型結晶作成が困難であり、例えば、BRD4－コルヒチン複合体の結晶をイソリキリチゲニン溶液でバックソークするなどの工夫が必要である。
等温滴定カロリメトリについては、複数のイソリキリチゲニン誘導体とBRD4の相互作用における熱力学的パラメーターを決定した。引き続き、等温滴定カロリメトリを行い、コルヒチンやJQ1、そして他のイソリキリチゲニン誘導体の結合における熱力学的パラメータの決定を行う。イソリキリチゲニン誘導体の等温滴定カロリメトリ実験は研究計画にはなかったが、本研究の目的であるBRD4特異的阻害剤の開発を推進すると考えたため、行ったものである。
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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
中性子結晶構造解析に関しては、BRD4-コルヒチン複合体の大型結晶の作成に成功した一方で、BRD4-イソリキリチゲニン複合体の大型結晶には成功していない。バックソークなどの対処法はあるが、予定よりも進捗が遅い。しかし、等温滴定カロリメトリ―実験については、予定よりも多くの化合物のBRD4結合に伴う熱力学的パラメーター変化を調べることができたため、予定よりも進捗が早い。したがって、全体の進捗としては「おおむね順調に進展している。」とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
おおむね計画通りに進展しているため、引き続き研究計画書のとおりに実施する。ただし、BRD4-イソリキリチゲニン複合体の大型結晶作成については、BRD4-コルヒチン複合体結晶や他の複合体結晶を用いたバックソーク実験を追加する。
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| Causes of Carryover |
「次年度使用額（B-A）」欄が「0」より大きいのは端数であり、使用計画に変更はない。この額は次年度に使用するバッファー試薬等の購入に充てる。
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