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2011 Fiscal Year Annual Research Report

ウイルスの自己制御機構に基づくケミカルゲノミクス的抗HIV剤の創製

Research Project

Project/Area Number 22659021
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

玉村 啓和  東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教授 (80217182)

Keywordsインテグラーゼ阻害剤 / マトリックス蛋白 / CD4ミミック / アンタゴニスト / HIV / CXCR4
Research Abstract

現在のHIV感染症およびAIDSの治療法としては逆転写酵素阻害剤とプロテアーゼ阻害剤を2,3剤用いるhighly active anti-retroviral therapy(HAART)が一般に用いられており、多大な成功を収めている。しかし、いずれの作用機序を持つ抗HIV剤も根治に至るものではないので、現状のリバースケミカルゲノミクス的手法による創薬研究だけではエイズの治療は限界に近づいている。そこで、本研究ではフォワードケミカルゲノミクス的手法を用い、HIVのライフサイクルに備わっているフィードバック機構をターゲットとし、HIV構成蛋白質の部分ペプチドからランダムに抗HIV剤を探索した。さらにリード化合物から、ペプチド創薬展開をし、活性の上昇と生体内安定性の向上を目的として研究を行った。また、リバースケミカルゲノミクス的手法によりCD4ミミック、CXCR4アンタゴニストの開発を行った。平成23年度は1)Vprの断片から見出したインテグラーゼ阻害ペプチドのヘリックス増強ミメティックを合成し、構造活性相関を展開した。ステイプル化により、高いIN阻害活性を有するVpr断片ペプチドを見出した。2)Matrix断片に細胞膜透過性配列を付加した抗HIVペプチドを創出し、イメージングで細胞内導入を確認した。3)CD4 mimic誘導体のピペリジン環の窒素原子周辺、およびフェニル部位の構造活性相関を行った。高い抗HIV活性、高いgp120構造変化誘導能を有する新規誘導体を見出した。4)今までに強力なCXCR4アンタゴニストである14残基のペプチドT140とその低分子誘導体である環状5残基のペプチドFC131、および、それほど高活性ではないが、低分子非ペプチド性アンタゴニストを創出している。これらを基に、より医薬品としてのプロフィールの優れた化合物を開発した。Xylene骨格を有する全く新規なCXCR4アンタゴニストを見出すことができた。

  • Research Products

    (54 results)

All 2012 2011

All Journal Article (14 results) (of which Peer Reviewed: 14 results) Presentation (30 results) Book (6 results) Patent(Industrial Property Rights) (4 results) (of which Overseas: 2 results)

  • [Journal Article] Evaluation of a Synthetic C34 Trimer of HIV-1 gp41 as AIDS Vaccines2012

    • Author(s)
      Hashimoto C, Nomura W, Yamamoto N, Tamamura H, et al
    • Journal Title

      Bioorg.Med.Chem.

      Pages: 3287-3291

    • DOI

      DOI:10.1016/j.bmc.2012.03.050

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of DNA Binding of Zinc Finger and Linkers for Domain Fusion on Catalytic Activity of Sequence-Specific Chimeric Recombinases Determined by a Facile Fluorescent System2012

    • Author(s)
      Nomura W, Masuda A, Ohba K, Urabe A, Ito N, Ryo A, Yamamoto N, Tamamura H
    • Journal Title

      Biochemistry

      Volume: 51(7) Pages: 1510-1517

    • DOI

      DOI:10.1021/bi201878x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ケミカルバイオロジーを基盤とした抗HIV剤の創製2012

    • Author(s)
      玉村啓和
    • Journal Title

      薬学雑誌(日本薬学会)

      Volume: 131(1) Pages: 69-78

    • DOI

      DOI:10.1248/yakushi.132.69

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthetic C34 Trimer of HIV-1 gp41 Shows Significant Increase of Inhibition Potency2012

    • Author(s)
      Nomura W, Yamamoto N, Tamamura H, et al
    • Journal Title

      ChemMedChem

      Volume: 7 Pages: 205-208

    • DOI

      DOI:10.1002/cmdc.201100542

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Conjugation of Cell-penetrating Peptides Leads to Identification of Anti-HIV Peptides from Matrix Proteins2012

    • Author(s)
      Narumi T, Yamamoto N, Tamamura H, et al
    • Journal Title

      Bioorg.Med.Chem.

      Volume: 20 Pages: 1468-1474

    • DOI

      DOI:10.1016/j.bmc.2011.12.055

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fluorescence-Quenching Screening of Protein Kinase C Ligands with an Environmentally Sensitive Fluorophore2011

    • Author(s)
      Nomura W, Ikura T, Ito N, Tamamura H
    • Journal Title

      Bioconjugate Chem

      Volume: 22 Pages: 923-930

    • DOI

      DOI:10.1021/bc100567k

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Azamacrocyclic-metal Complexes as CXCR4 Antagonists2011

    • Author(s)
      Tanaka T, Nomura W, Murakami T, Yamamoto N, Tamamura H, et al
    • Journal Title

      ChemMedChem

      Volume: 6 Pages: 834-839

    • DOI

      DOI:10.1002/cmdc.201000548

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Intense blue fluorescence in a leucine zipper assembly2011

    • Author(s)
      Tsutsumi H, Abe S, Mino T, Nomura W, Tamamura H
    • Journal Title

      ChemBioChem

      Volume: 12 Pages: 691-694

    • DOI

      DOI:10.1002/cbic.201000692

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthetic Caged DAG-lactones for Photochemically-controlled Activation of Protein Kinase C2011

    • Author(s)
      Nomura W, Lewin NE, Blumberg PM, Furuta T, Tamamura H, et al
    • Journal Title

      ChemBioChem

      Volume: 12 Pages: 535-539

    • DOI

      DOI:10.1002/cbic.201000670

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fluorescent-responsive Synthetic C1b Domains of Protein Kinase Cδ as Reporters of Specific High Affinity Ligand Binding2011

    • Author(s)
      Ohashi N, Nomura W, Tamamura H, et al
    • Journal Title

      Bioconjugate Chem

      Volume: 22 Pages: 82-87

    • DOI

      DOI:10.1021/bc100414a

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Small Molecular CD4 Mimics as HIV Entry Inhibitors2011

    • Author(s)
      Narumi T, Nomura W, Matsushita S, Tamamura H, et al
    • Journal Title

      Bioorg Med Chem

      Volume: 19 Pages: 6735-6742

    • DOI

      DOI:10.1016/j.bmc.2011.09.045

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Success and Failures of HIV Drug Discovery2011

    • Author(s)
      Hashimoto C, Nomura W, Tamamura H, et al
    • Journal Title

      Expert Opin Drug Discovery

      Volume: 6 Pages: 1067-1090

    • DOI

      DOI:10.1517/17460441.2011.611129

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] HIV-1 gp120 Enhances Outward Potassium Current via CXCR4 and cAMP-Dependent Protein Kinase a Signaling in Cultured Rat Microglia2011

    • Author(s)
      Xu C, Liu J, Chen L, Liang S, Fujii N, Tamamura H, Xiong H
    • Journal Title

      Glia

      Volume: 59 Pages: 997-1007

    • DOI

      DOI 10.1002/glia.21171

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Increase in Surface CXCR4 Expression on Lung Extravascular Neutrophils and its Effects on Neutrophils During Endotoxin-Induced Lung Injury2011

    • Author(s)
      Yamada M, Kitagawa M, Yano H, Tamamura H, Fujii N, Kaku M, et al
    • Journal Title

      Cell Mol Immunol

      Volume: 8 Pages: 305-314

    • DOI

      DOI:10.1038/cmi.2011.8

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 低分子型CD4ミミック:HIV外被タンパク質の構造変化を促すHIV侵入阻害剤2011

    • Author(s)
      鳴海哲夫, 野村渉, 松下修三, 玉村啓和, など
    • Organizer
      第25回日本エイズ学会学術集会・総会日本エイズ学会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20111130-20111202
  • [Presentation] HIV-1第二受容体CXCR4の細胞外ドメインを基にしたエイズワクチンの開発研究2011

    • Author(s)
      橋本知恵, 鳴海哲夫, 野村渉, 山本直樹, 玉村啓和, など
    • Organizer
      第25回日本エイズ学会学術集会・総会日本エイズ学会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20111130-20111202
  • [Presentation] HIV外被タンパク質gp120の構造変化誘起を指向した低分子CD4ミミックの構造活性相関研究2011

    • Author(s)
      鳴海哲夫, 吉村和久, 野村渉, 松下修三, 玉村啓和, など
    • Organizer
      第25回日本エイズ学会学術集会・総会日本エイズ学会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20111130-20111202
  • [Presentation] SAR Studies of Small Molecular CD4 Mimics Targeting the HIV Entry Mechanism2011

    • Author(s)
      Narumi T, Arai H, Nomura W, Matsushita S, Tamamura H, et al
    • Organizer
      8th AFMC International Medicinal Chemistry Symposium
    • Place of Presentation
      Tokyo, Japan
    • Year and Date
      20111129-20111202
  • [Presentation] Synthetic Antigens for Induction of Structure-Specific Antibodies against Trimer-Form of gp412011

    • Author(s)
      Nomura W, Yamamoto N, Tamamura H, et al.
    • Organizer
      8th AFMC International Medicinal Chemistry Symposium
    • Place of Presentation
      Tokyo, Japan
    • Year and Date
      20111129-20111202
  • [Presentation] CXCR4-Derived Peptides Targeting AIDS Vaccines2011

    • Author(s)
      Hashimoto C, Yamamoto N, Tamamura H, et al
    • Organizer
      8th AFMC International Medicinal Chemistry Symposium
    • Place of Presentation
      Tokyo, Japan
    • Year and Date
      20111129-20111202
  • [Presentation] Several HIV Inhibitors Targeting Entry, Fusion, Integrase and Matrix2011

    • Author(s)
      Narumi T, Nomura W, Tamamura H
    • Organizer
      8th AFMC International Medicinal Chemistry Symposium
    • Place of Presentation
      Tokyo, Japan
    • Year and Date
      20111129-20111202
  • [Presentation] 蛍光ラベル化した二価結合型CXCR4リガンドの創製と応用2011

    • Author(s)
      相川春夫, 玉村啓和, など
    • Organizer
      第37回反応と合成の進歩シンポジウム
    • Place of Presentation
      徳島
    • Year and Date
      20111107-20111108
  • [Presentation] SAR Study of Small Molecular CD4 Mimics Targeting the Dynamic Supramolecular Mechanism of HIV Entry and Their Hybrid Molecules with a CXCR4 Antagonist2011

    • Author(s)
      Narumi T, Arai H, Nomura W, Matsushita S, Tamamura H, et al.
    • Organizer
      The 12th Kumamoto AIDS Seminar・GCOE Joint International Symposium
    • Place of Presentation
      Kumamoto, Japan
    • Year and Date
      20111019-20111021
  • [Presentation] Design, Synthesis and Biological Evaluation of CD4 Mimics Targeting the Interaction with Asp368 and Val430 in Gp1202011

    • Author(s)
      Arai H, Nomura W, Matsushita S, Tamamura H, et al
    • Organizer
      The 12th Kumamoto AIDS Seminar・GCOE Joint International Symposium
    • Place of Presentation
      Kumamoto, Japan
    • Year and Date
      20111019-20111021
  • [Presentation] HIV-1 Co-Receptor CXCR4-Derived Peptides Targeting AIDS Vaccines2011

    • Author(s)
      Hashimoto C, Narumi T, Nomura W, Yamamoto N, Tamamura H
    • Organizer
      The 9th Australian Peptide Conference
    • Place of Presentation
      Hamilton Island, Queensland, Australia
    • Year and Date
      20111016-20111020
  • [Presentation] 2価型CXCR4リガンドの開発と受容体結合機能の解析2011

    • Author(s)
      野村渉, 玉村啓和, など
    • Organizer
      第48回ペプチド討論会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      20110927-20110929
  • [Presentation] HIVワクチンを指向したgp41の動的構造変化を模倣した抗原ペプチドの開発研究2011

    • Author(s)
      野村渉, 駒野淳, 山本直樹, 玉村啓和, など
    • Organizer
      第48回ペプチド討論会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      20110927-20110929
  • [Presentation] 2価結合型リガンドの新規デザインによるCXCR4の細胞表面における機能解析2011

    • Author(s)
      野村渉, 田中智博, 増田朱美, 鳴海哲夫, 玉村啓和
    • Organizer
      第5回バイオ関連化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      筑波
    • Year and Date
      20110912-20110914
  • [Presentation] Identification of Anti-HIV Peptides Derived from Matrix Proteins2011

    • Author(s)
      Narumi T, Murakami T, Tamamura H, et al
    • Organizer
      ACS Meeting Fall2011
    • Place of Presentation
      Denver, Colorado, USA
    • Year and Date
      20110828-20110901
  • [Presentation] HIV-1遺伝子産物由来のインテグラーゼ阻害剤2011

    • Author(s)
      玉村啓和
    • Organizer
      第16回日本病態プロテアーゼ学会学術集会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      20110826-20110827
  • [Presentation] HIV外被タンパク質gp120の構造変化を誘起する低分子CD4ミミックの構造活性相関研究2011

    • Author(s)
      鳴海哲夫, 野村渉, 玉村啓和, 吉村和久, 松下修三, など
    • Organizer
      創薬懇話会
    • Place of Presentation
      岡山
    • Year and Date
      20110706-20110707
  • [Presentation] Synthesis of HIV Gp41 Trimer Mimics Inducing Neutralizing Antibodies Based on Remodeling of Dynamic Structures of HIV-1 Envelope Proteins2011

    • Author(s)
      Nomura W, Nakahara T, Narumi T, Yamamoto N, Tamamura T, et al
    • Organizer
      22nd American Peptide Symposium
    • Place of Presentation
      Southern California, USA
    • Year and Date
      20110625-20110630
  • [Presentation] Development of Bivalent Ligands for CXCR4 with Rigid Linkers and Application to Detection of Cancer Cells2011

    • Author(s)
      Nomura W, Tanaka T, Masuda A, Narumi T, Tamamura H
    • Organizer
      22nd American Peptide Symposium
    • Place of Presentation
      Southern California, USA
    • Year and Date
      20110625-20110630
  • [Presentation] 新規HIV侵入阻害剤の創製研究:低分子型CD4ミミック-CXCR4アンタゴニストのハイブリッド分子の設計と合成2011

    • Author(s)
      鳴海哲夫, 野村渉, 松下修三, 玉村啓和, など
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会第6回年会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20110523-20110525
  • [Presentation] HIV外被タンパク質gp120の構造変化を誘起する低分子CD4ミミックの構造活性相関研究2011

    • Author(s)
      鳴海哲夫, 新井啓之, 野村渉, 松下修三, 玉村啓和, など
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会第6回年会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20110523-20110525
  • [Presentation] HIV外被タンパク質gp41-C34 3量体の合成とその抗HIV作用2011

    • Author(s)
      橋本知恵, 野村渉, 山本直樹, 玉村啓和, など
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会第6回年会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20110523-20110525
  • [Presentation] 二核亜鉛錯体型CXCR4アンタゴニストの構造活性相関研究2011

    • Author(s)
      尾崎太郎, 野村渉, 村上努, 山本直樹, 玉村啓和, など
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会第6回年会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20110523-20110525
  • [Presentation] 細胞表面におけるCXCR4二量体構造解析のための堅固なリンカーを有する二価型リガンドの開発2011

    • Author(s)
      野村渉, 田中智博, 相馬晃, 鳴海哲夫, 増田朱美, 玉村啓和
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会第6回年会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20110523-20110525
  • [Presentation] ペプチド化学を基盤としたケミカルバイオロジー2011

    • Author(s)
      玉村啓和
    • Organizer
      第14回ペプチドフォーラム
    • Place of Presentation
      鹿児島
    • Year and Date
      2011-12-16
  • [Presentation] Vpr由来インテグラーゼ阻害剤の構造活性相関2011

    • Author(s)
      尾崎太郎,野村渉,山本直樹など
    • Organizer
      第25回日本エイズ学会学術集会・総会日本エイズ学会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2011-11-30
  • [Presentation] HIV外被タンパク質gp120の構造変化を誘起する低分子CD4ミミックの構造活性相関研究2011

    • Author(s)
      新井啓之,野村渉,玉村啓和など
    • Organizer
      第55回日本薬学会関東支部大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2011-10-08
  • [Presentation] HIVタンパク質Vprを基にしたインテグラーゼ阻害剤の構造活性相関研究2011

    • Author(s)
      尾崎太郎, 野村渉, 山本直樹、玉村啓和, など
    • Organizer
      第55回日本薬学会関東支部大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2011-10-08
  • [Presentation] CXCR4二量化状態解析のための2価結合型リガンドの合成2011

    • Author(s)
      相馬晃, 玉村啓和, など
    • Organizer
      第55回日本薬学会関東支部大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2011-10-08
  • [Presentation] HIV-1エンベロープ蛋白質を標的とした治療を評価するためのサル/ヒト免疫不全ウイルスの作製とin vitroにおける中和感受性の評価2011

    • Author(s)
      大附寛幸, 三浦智行, 玉村啓和, 松下修三, 五十嵐樹彦, など
    • Organizer
      第25回近畿エイズ研究会学術集会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2011-06-18
  • [Book] Studies for Optimum Design of Artificial Zinc Finger Recombinases by Evaluation of Effects of DNA Binding Affinity and Linker Components on Recombination Efficiency. Proceedings of the Twenty-Second American Peptide Symposium2011

    • Author(s)
      Masuda A, Nomura, W, Ohba K, Yamamoto N, Tamamura H
    • Total Pages
      2
    • Publisher
      Michal Lebl (Eds.), American Peptide Society, San Diego
  • [Book] Synthesis of HIV Gp41 Trimer Mimics Inducing Neutralizing Antibodies Based on Remodeling of Dynamic Structures of HIV-1 Envelope Proteins. Proceedings of the Twenty-Second American Peptide Symposium2011

    • Author(s)
      Nomura W, Yamamoto N, Tamamura T, et al.
    • Total Pages
      2
    • Publisher
      Michal Lebl (Eds.), American Peptide Society, San Diego
  • [Book] Development of Bivalent Ligands for CXCR4 with Rigid Linkers and Application to Detection of Cancer Cells. Proceedings of the Twenty-Second American Peptide Symposium2011

    • Author(s)
      Nomura W, Tanaka T, Tamamura H, et al.
    • Total Pages
      2
    • Publisher
      Michal Lebl (Eds.), American Peptide Society, San Diego
  • [Book] Novel Tag-probe Pairs for Fluorescent Imaging of Proteins in Living Cells. Proceedings of the 5th International Peptide Symposium in conjunction with the 47th Japanese Peptide Symposium2011

    • Author(s)
      Nomura W, Ohashi N, Tamamura H, et al.
    • Total Pages
      1
    • Publisher
      Nobutaka Fujii and Yoshiaki Kiso (Eds.), The Japanese Peptide Society, Kyoto, Japan
  • [Book] Development of a Bivalent Ligand for a Chemokine Receptor CXCR4 by Utilizing Polyp roline Helix as a Linker. Proceedings of the 5th International Peptide Symposium in conjunction with the 47th Japanese Peptide Symposium2011

    • Author(s)
      Nomura W, Tanaka T, Tamamura H, et al.
    • Total Pages
      1
    • Publisher
      Nobutaka Fujii and Yoshiaki Kiso (Eds.), The Japanese Peptide Society, Kyoto, Japan
  • [Book] Synthesis and Evaluation of CXCR4-derived Peptides Targeting the Development of AIDS Vaccines. Proceedings of the 5th International Peptide Symposium in conjunction with the 47th Japanese Peptide Symposium2011

    • Author(s)
      Hashimoto C, Narumi T, Nomura W, Yamamoto N, Tamamura H
    • Total Pages
      1
    • Publisher
      Nobutaka Fujii and Yoshiaki Kiso (Eds.), The Japanese Peptide Society, Kyoto, Japan
  • [Patent(Industrial Property Rights)] HIV立体構造認識抗体誘導ペプチド2011

    • Inventor(s)
      玉村啓和、鳴海哲夫、野村渉、橋本知恵、駒野淳、宮内浩典
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人東京医科歯科大学
    • Industrial Property Number
      国内出願番号:特願2011-082813
    • Filing Date
      2011-04-04
  • [Patent(Industrial Property Rights)] HIV立体構造認識抗体誘導ペプチド抗原、及びその合成方法2011

    • Inventor(s)
      玉村啓和、中原徹、野村渉
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人東京医科歯科大学
    • Industrial Property Number
      国内出願番号:特願2011-514322
    • Filing Date
      2011-11-04
  • [Patent(Industrial Property Rights)] HIV立体構造認識抗体誘導ペプチド抗原、及びその合成方法2011

    • Inventor(s)
      玉村啓和、中原徹、野村渉
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人東京医科歯科大学
    • Industrial Property Number
      米国出願番号:13/319,813
    • Filing Date
      2011-11-10
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] HIV立体構造認識抗体誘導ペプチド抗原、及びその合成方法2011

    • Inventor(s)
      玉村啓和、中原徹、野村渉
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人東京医科歯科大学
    • Industrial Property Number
      EP出願番号:10777543.9
    • Filing Date
      2011-11-11
    • Overseas

URL: 

Published: 2013-06-26  

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