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2012 Fiscal Year Annual Research Report

たんぱく質間相互作用を制御する有機分子の創製

Research Project

Project/Area Number 22350074
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

大神田 淳子  大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (50233052)

Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywordsたんぱく質間相互作用 / 阻害剤 / 分子設計 / 金属錯体 / K-Ras / プレニル転移酵素 / 14-3-3たんぱく質
Research Abstract

たんぱく質間相互作用(protein-protein interactions; PPIs)は分化・増殖、細胞死、老化等多様な生体反応を司る情報伝達系において重要な働きを担っており、近年新薬の標的として広く注目されている。しかし、その作用面は浅く広いためにdrug-likeな低分子合成化合物を用いた創薬が極めて難しい。
本研究では、PPIの広い作用面を認識して制御する、合成有機分子を基盤とする阻害剤を開発するため、それらの新規な設計手法として、モジュールアセンブリ法を検討した。対象となるたんぱく質表面を構造上の特徴に基づいて分割し、局所的な表面と相補的に結合する低分子モジュールを設計し、これらをスペーサーによる共有結合、金属錯体形成、標的たんぱく質表面上でのケミカルライゲーション反応、によって組み上げることにより、たんぱく質表面に対して複数の作用点を持つ集積体を導いた。
平成24年度の主たる成果としては、活性ポケット認識モジュールのペプチドミメティクスとグアニジル含有表面認識モジュールを連結したアンカー型酵素阻害剤について、細胞活性試験を実施した。その結果、Ras変異由来膀胱がん細胞を用いた増殖抑制試験において、グアニジル基含有誘導体が、アミノ基含有の化合物に比べて有意に高い細胞増殖抑制効果を示すことを見出した。さらに、HDJ-2たんぱく質のファルネシル化に対する阻害活性をWestern blotで評価したところ、nMレベルの阻害活性を示すことが分かった。以上の結果から、グアニジルとペプチドミメティクスによる分子構造改変により、アンカー型PPI阻害剤の細胞透過性を大幅に改善することができた。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Antimicrobial N-(2-chlorobenzyl)-substituted hydroxamate is an inhibitor of 1-deoxy-D-xylulose 5-phosphate synthase2013

    • Author(s)
      D. Hayashi, N. Kato, T. Kuzuyama, Y. Sato, J. Ohkanda
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: (in press)

    • DOI

      DOI:10.1039/c3cc40758f.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chemical ligation of epoxide-containing fusicoccins and peptide fragments guided by 14-3-3 protein2013

    • Author(s)
      T. Maki, A. Kawamura, N. Kato, J.Ohkanda
    • Journal Title

      Molecular BioSystems

      Volume: 20 Pages: 583-593

    • DOI

      DOI:10.1039/c2mb25388g.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A semi-synthetic fusicoccane stabilizes a protein-protein interaction and enhances the expression of K+ channels at the cell surface2013

    • Author(s)
      C. Anders, Y. Higuchi, K. Koschinsky, M. Bartel, B. Schumacher, P. Thiel, H. Nitta, R. Preisigller, G. Schlichthrl, V. Renigunta, J. Ohkanda, J. Daut, N. Kato, C.Ottmann
    • Journal Title

      Chemistry & Biology

      Volume: 20 Pages: 583-593

    • DOI

      10.1016/j.chembiol.2013.03.015

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A novel fusicoccin derivative preferentially targets hypoxic tumor cells and inhibits tumor growth in xenografts2012

    • Author(s)
      K. Kawakami, M.Hattori, T. Inoue, Y. Maruyama, J. Ohkanda, N. Kato, M. Tongu, T. Yamada, M. Akimoto, K. Takenaga, T. Sassa, J.Suzumiya, Y.Honma
    • Journal Title

      Anticancer Agents in Medicinal Chemistry

      Volume: 12 Pages: 791-800

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Phosphopeptide-dependent labeling of 14-3-3zeta proteins by fusicoccin-based fluorescent probes2012

    • Author(s)
      M.Takahashi, A.Kawamura, N.Kato, T. Nishi, I. Hamachi, J. Ohkanda
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition in English

      Volume: 51 Pages: 509-512

    • DOI

      10.1002/anie.201106995

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] K-Ras タンパク質間相互作用の制御を指向したグアニジル基含有アンカー型ファルネシル転移酵素阻害剤の細胞活性評価

    • Author(s)
      大神田淳子
    • Organizer
      日本化学会第93春季年会
    • Place of Presentation
      立命館大学
  • [Presentation] たんぱく質表面を標的とする有機分子の創製

    • Author(s)
      大神田淳子
    • Organizer
      産研テクノサロン
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Invited
  • [Presentation] Toward selective inactivation of K-Ras: Bivalent dual inhibitors for disrupting protein-protein interactions of protein prenyltransferases

    • Author(s)
      大神田淳子
    • Organizer
      16th SANKEN International Symposium 2013
    • Place of Presentation
      大阪大学
  • [Presentation] Natural product-based chemical probes for detecting 14-3-3-phospholigand interactions

    • Author(s)
      大神田淳子
    • Organizer
      G3 Meeting International, Japanese Nano-Macro Materials, Devices and System Research Alliance
    • Place of Presentation
      東京工業大学
    • Invited
  • [Presentation] Natural product-based chemical probes for detecting 14-3-3-phospholigand interactions

    • Author(s)
      大神田淳子
    • Organizer
      The Sixth Peptide Engineering Meeting PEM6
    • Place of Presentation
      Emory University, USA
    • Invited
  • [Presentation] Fusicoccin-based fluorescent probes for detecting 14-3-3 interactions with phosphorylated ligands

    • Author(s)
      大神田淳子
    • Organizer
      2012 Asian Chemical Biology Conference ACBC2012
    • Place of Presentation
      Southern Beach Hotel & Resort Okinawa
    • Invited

URL: 

Published: 2014-07-24  

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