2012 Fiscal Year Annual Research Report
新規手法に基づくＭｅｔを標的とした分子標的治療薬の開発と生物評価
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23300365
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| Research Institution | National Defense Medical College |
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Principal Investigator |
四ノ宮 成祥 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究, 医学教育部医学科専門課程, 教授 (40505260)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田沼 靖一 東京理科大学, 薬学部, 教授 (10142449)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | Met / 分子標的薬 / Imatinib / COSMOS法 / リード化合物 / ホモロジーモデリング / Hot spot / Kinase活性 |
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| Research Abstract |
我々は、新規低分子薬剤設計方法としてCOSMOS法(Conversion to Small Molecules through Optimized-peptides Strategy)を開発し、癌遺伝子Metと既知のチロシンキナーゼ標的薬であるImatinibの構造比較から新規分子標的薬のリード化合物候補を検索してきた。本研究では、本方法論の有効性・普遍性を検証することを目的として、Metキナーゼ阻害低分子標的薬の設計、作製並びにその評価を進めている。
昨年度に確立したMet標的低分子モデル設計をもとに、今年度はさらなる標的薬の最適化分子設計を進めた。当初の分子設計構造に基づいて作製した低分子薬の実活性を確認したところ、Met Kinase阻害効果は予測値よりも弱かった。そこで、市販のMet阻害薬16種類の構造解析を施行し、その結果に基づき低分子薬のタイプ分けを行った。そして、Met Kinase inhibition assayにより実際の阻害効果を確認後、阻害活性を有する構造特性に基づきMet分子標的薬の再設計を行った。新たに作成した18種類の低分子薬のMet Kinase阻害効果を見たところ、特に有意な阻害活性を有する化合物2種を同定し得た。これらについて更なる構造の改善を行い、現在、IC50を実用可能なレベルにまで引き下げる工夫を行っている。
一方、別のアプローチにより、ATP binding pocket以外の部位を標的とする短鎖ペプチドがMet Kinase活性阻害効果を有することを見出しており、その構造解析に供するMet kinase domainのコンストラクト作成を行った。現在、この短鎖ペプチドとMet kinase domainの結合構造の解析を進めており、その結果により、COSMOS法を用いた標的低分子モデル設計を進める予定にしている。
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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
初年度である平成23年度は、Met Tyr kinase 不活性型の分子モデルの構築並びにMet Tyr kinase特異的阻害剤の分子設計の２つをほぼ予定通り行うことができた。平成24年度は、これらの候補薬剤に関して実際のkinase活性を指標としてフィードバックを行い構造の改善に当たった。当初は、分子設計予測とwet experimentでのkinase活性阻害効果が必ずしも一致しないものがあり構造最適化の再検討を迫られたが、市販阻害剤との構造比較検討を導入することにより、活性を有する複数の低分子化合物の合成に至っている。現在、kinase assayのIC50と構造予測を比較しつつ、最適リード化合物の創製を図っているところである。
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| Strategy for Future Research Activity |
既にMet Tyr kinase 不活性型の分子モデルの構築は完了し、分子設計に基づいた新たな低分子薬の作製とその評価を続けている。有意な阻害活性を有する2種の薬剤を得ていることから、今後はこれらの候補薬剤を中心に更なる構造の改善を進めることになる。そして、出来上がった候補薬剤を用いて、実際の生物活性の検証（阻害剤のscattering抑制効果、細胞死誘導能、及び抗腫瘍効果の確認）を行う。
これとは並行して、ATP binding site以外に結合してMet kinaseの阻害効果を示す分子が存在することから、こちらの候補分子についての解析も進める。
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[Journal Article] Increased xCT expression correlates with tumor invasion and outcome in patients with glioblastomas2013
Author(s)
Takeuchi, S. Wada, K. Toyooka, T. Shinomiya, N. Shimazaki, H. Nakanishi, K. Nagatani, K. Otani, N. Osada, H. Uozumi, Y. Matsuo, H. Nawashiro, H.
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Journal Title
Neurosurgery
Volume: 72(1)
Pages: 33-41
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] A new protocol to discover novel anti-aging compounds2012
Author(s)
Uchiumi F., Oyama T., Ozaki K., Fukui M., Ogawa H., Sasaki Y., Tachibana H., Fukushima C., Fujikawa M., Abe H., Larsen S., and Tanuma S
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Journal Title
Pharmaceutica Analytica Acta
Volume: 3(7)
Pages: 166
DOI
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