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2012 Fiscal Year Annual Research Report

ペプチド性小型分子を基盤とする難治性疾患治療薬の統合創薬研究

Research Project

Project/Area Number 23390029
Research InstitutionTokyo University of Pharmacy and Life Science

Principal Investigator

林 良雄  東京薬科大学, 薬学部, 教授 (10322562)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山崎 有理  東京薬科大学, 薬学部, 助教 (70459725)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2015-03-31
Keywordsペプチド創薬 / 難治性疾患 / 抗がん剤 / プロドラッグ / 創薬化学 / 遺伝子疾患治療薬 / リードスルー薬 / システインプロテーアゼ阻害剤
Research Abstract

難治性疾患の一つである抗チューブリン抗がん薬の研究では、ペプチド型天然物フェインラヒスチンから創製した治験薬 Plinabulin の化学構造を基に「次世代高活性化合物」の創製を実施してきたが、本年度の研究にて、ベンゾフェノン環とジケトピペラジン環を併せ持つ構造を基に誘導を行なった結果、ピリジン環を付加した新規構造の発掘に成功した。そしてPlinabulin と同等の作用機構で殺細胞活性を発現していることを確認した。現在、特許出願および論文準備中である。
別の難治性疾患である遺伝病の治療薬研究では、ナンセンス変異に起因する Duchenne 型筋ジストロフィー治療薬を標的に、ナンセンスコドンの読み飛ばしを促進するジペプチド型抗生物質(+)-ネガマイシンに着目した誘導体合成を継続しているが、ネガマイシンを凌ぐ誘導体として、天然物でもある5-deoxy-3-epi-negamycin及びそのロイシン付加体を見いだした。そこで、これらをリード化合物とする誘導を更に進め、より高活性なTCP-112およびそのプロドラッグ体であるエステル誘導体の創製に至り、ネガマイシンを遥かに凌ぐ高活性な化合物群創製の糸口を掴むことができた。これらの化合物は国際出願を含む特許出願を行なった。今後更なる誘導及び分子レベルの作用機序研究を進める予定である。
一方、新しい作用機構に基づく筋ジストロフィー治療薬のペプチド創薬をめざし、その標的として筋肉の増殖抑制因子であるマイオスタチンのプロペプチドに注目し、研究を実施したところ、24残基のアミノ酸からなる新規マイオスタチン阻害ペプチドの発見に成功した。特許出願を終了し、論文作成中である。
また、SARSコロナウイルスのシステインプロテアーゼ阻害剤開発研究では、基質ペプチドから阻害剤合成を進め、新たに高活性なジペプチド型阻害剤の創出に成功した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

抗がん剤研究では、臨床治験薬Plinabulinより強力な誘導体TCP-113の構造活性相関研究が纏まり、論文掲載を完了、さらなる誘導体創製に移行した結果、新規な骨格創製にも成功した(特許準備中)。また、遺伝子読み飛ばし作用に基づくリードスルー化合物創製研究でも、ネガマイシンを遥かに凌ぐ高活性な化合物群の創製が進行中で、国際特許出願も完了したことから、成果は着実に挙っていると言える。また、新規な筋肉増強ペプチドも発見でき、ペプチドを基盤とする筋肉関連疾患治療薬研究が大きく前進している。さらに、SARSコロナウイルスシステインプロテアーゼ阻害剤の研究でも、強力なジペプチド型阻害剤の創製に成功し、論文掲載も完了したことから、本年度の目標は概ね達成できたと考えている。

Strategy for Future Research Activity

ペプチド性小型分子を基軸に難治性疾患としてがん、遺伝病、感染症を取り上げ、それぞれの創薬研究を遂行しているが、今後も実用的な小型ペプチド創製研究を精力的に継続する。抗チューブリン作用に基づく血管遮断剤の創製では、新規骨格の構造活性相関により新たな高活性誘導体の獲得をめざす。遺伝病治療薬の創薬ではリードスルー促進薬の実用性探求を進める。ケミカルバイオロジー手法による標的分子及びその認識機構の解明も、遅れているが視野に入れ研究を進めたい。マイオスタチン阻害ペプチドについては、大変有望であり精力的に高活性誘導体の創製と高次薬理評価を実施する。SARSコロナウイルスシステインプロテアーゼ阻害剤開発では、ジペプチド型化合物が得られたことから、今後これを中心に更に構造の最適化を行なう。これらの研究を通じて、ペプチド性小型分子の創薬における重要性・意義を証明していきたい。

  • Research Products

    (27 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (18 results) (of which Invited: 4 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Design and synthesis of new tripeptide-type SARS-CoV 3CL protease inhibitors containing an electrophilic arylketone moiety2013

    • Author(s)
      Sho Konno
    • Journal Title

      Bioorganic Medicinal Chemistry

      Volume: 21 Pages: 412-424

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An Effective Click Strategy For Water-Soluble Prodrug of the Antimicrotubule Agent ‘Plinabulin’2013

    • Author(s)
      Fumika Yakushiji
    • Journal Title

      Peptide Science 2012

      Volume: 2012 Pages: 7-8

  • [Journal Article] Structure Activity Relationship Study of Dipeptide Antibiotic (+)-Negamycin for the Potent Readthrough Promoting Activity2013

    • Author(s)
      Akihiro Taguchi
    • Journal Title

      Peptide Science 2012

      Volume: 2012 Pages: 205-206

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Prodrug Study of Plinabulin using a Click Strategy Focused on the Effects of a Replaceable Water-solubilizing Moiety2012

    • Author(s)
      Fumika Yakushiji
    • Journal Title

      Chemical &pharmaceutical bulletin

      Volume: 60 Pages: 877-881

    • DOI

      10.1248/cpb.c12-00216

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis and structure–activity relationships of benzophenone-bearing diketopiperazine-type anti-microtubule agents2012

    • Author(s)
      Yuri Yamazaki
    • Journal Title

      Bioorganic Medicinal Chemistry

      Volume: 20 Pages: 4729-4289

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2012.05.059

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Unusual expression of red fluorescence at M phase induced by anti-microtubule agents in HeLa cells expressing the fluorescent ubiquitination-based cell cycle indicator (Fucci)2012

    • Author(s)
      Asumi Honda-Uezono
    • Journal Title

      Biochem. Biophys. Res. Commun

      Volume: 428 Pages: 224-229

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2012.10.014

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Identification of negamycin analogs with readthrough-promoting activity as potential drug candidates for Duchenne muscular dystrophy

    • Author(s)
      Akihiro Taguchi
    • Organizer
      244th American Chemical Society National Meeting & Exposition
    • Place of Presentation
      Philadelphia, USA
    • Invited
  • [Presentation] Development of water-soluble prodrug of diketopiperazine-type antitumor agent “Plinabulin” by a skeletal transformation to monolactim

    • Author(s)
      Fumika Yakushiji
    • Organizer
      244th American Chemical Society National Meeting & Exposition
    • Place of Presentation
      Philadelphia, USA
  • [Presentation] Development of SARS coronavirus 3CL protease inhibitors with an electrophilic aryl ketone structure

    • Author(s)
      Takehiro Yamamoto
    • Organizer
      244th American Chemical Society National Meeting & Exposition
    • Place of Presentation
      Philadelphia, USA
  • [Presentation] Development of a series of diketopiperazine vascular targeting anticancer agents based on microtubule depolymerization activity

    • Author(s)
      Yoshio Hayashi
    • Organizer
      32th European Peptide Symposium
    • Place of Presentation
      Athens, Greece
    • Invited
  • [Presentation] Structure activity relationship study of (+)-negamycin with readthrough-promoting activity for Duchenne muscular dystrophy chemotherapy

    • Author(s)
      Akihiro Taguchi
    • Organizer
      32th European Peptide Symposium
    • Place of Presentation
      Athens, Greece
  • [Presentation] Promotion of premature termination codon-readthrough by (+)-negamycin derivatives for Duchenne muscular dystrophy chemotherapy

    • Author(s)
      Akihiro Taguchi
    • Organizer
      9th Japan-France symposium for ‘muscular dystrophy’
    • Place of Presentation
      Tokyo
  • [Presentation] Medicinal Chemistry of Small Peptidic Natural Products against Genetic Diseases

    • Author(s)
      Yoshio Hayashi
    • Organizer
      14th Akabori Conference
    • Place of Presentation
      Niseko
    • Invited
  • [Presentation] Peptidic cysteine protease inhibitors with an arylketone warhead for SARS Coronavirus

    • Author(s)
      Sho Konno
    • Organizer
      PEM6 (6th Peptide Engineering Meeting)
    • Place of Presentation
      Atlanta, USA
  • [Presentation] Medicinal Chemistry of Small Peptidic Natural Products against Genetic Diseases

    • Author(s)
      Yoshio Hayashi
    • Organizer
      The 1st International Symposium on Chemical Biology of Natural Products: Target ID and Regulation of Bioactivity
    • Place of Presentation
      Kyoto
    • Invited
  • [Presentation] (+)-Negamycin derivatives promoting premature termination codon-readthrough

    • Author(s)
      Kentaro Takayama
    • Organizer
      2012 The American Society for Cell Biology Annual Meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
  • [Presentation] 天然由来ペプチド様小分子に基づく難病治療薬の創製研究

    • Author(s)
      林 良雄
    • Organizer
      BIO tech 2012 アカデミックフォーラム
    • Place of Presentation
      東京
  • [Presentation] ベンゾフェノン構造を有するジケトピペラジン型微小管重合阻害剤plinabulinの構造活性相関研究

    • Author(s)
      山崎 有理
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会第7回年会
    • Place of Presentation
      京都
  • [Presentation] ベンゾフェノン構造を有するジケトピペラジン型微小管作用薬の機能評価とそれらを利用した結合様式解析研究

    • Author(s)
      山崎 有理
    • Organizer
      第16回日本がん分子標的治療学会学術集会
    • Place of Presentation
      北九州
  • [Presentation] 高リードスルー促進活性を目指したジペプチド型抗生物質ネガマイシンの構造活性相関研究

    • Author(s)
      田口 晃弘
    • Organizer
      第 49 回ペプチド討論会
    • Place of Presentation
      鹿児島
  • [Presentation] 微小管重合阻害剤’PLINABULIN’の水溶性プロドラッグ創製研究:クリックケミストリーを用いた効率的手法の確立

    • Author(s)
      薬師寺 文華
    • Organizer
      第49回ペプチド討論会
    • Place of Presentation
      鹿児島
  • [Presentation] プロ配列に由来するマイオスタチン阻害ペプチドの合成とその構造特性

    • Author(s)
      青木 進
    • Organizer
      日本薬学会第 133 年会
    • Place of Presentation
      横浜
  • [Presentation] ナンセンス変異読み飛ばし活性に着目したネガマイシン誘導体の合成1:ネガマイシン3位アミノ基の誘導と生物活性評価

    • Author(s)
      小竹 優也
    • Organizer
      日本薬学会第 133 年会
    • Place of Presentation
      横浜
  • [Presentation] ナンセンス変異読み飛ばし活性に着目したネガマイシン誘導体の合成2:ネガマイシン右翼ユニットの誘導と生物活性評価

    • Author(s)
      濱田 圭佑
    • Organizer
      日本薬学会第 133 年会
    • Place of Presentation
      横浜
  • [Remarks] 東京薬科大学薬学部 薬品化学教室

    • URL

      http://hinka-toyaku.s2.weblife.me/index.html

  • [Patent(Industrial Property Rights)] マイオスタチン阻害ペプチド2013

    • Inventor(s)
      林良雄他8人
    • Industrial Property Rights Holder
      林良雄他8人
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2013-17540
    • Filing Date
      2013-01-31
  • [Patent(Industrial Property Rights)] リードスルー活性を有する化合物2012

    • Inventor(s)
      林良雄他4名
    • Industrial Property Rights Holder
      林良雄他4名
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2012/81120
    • Filing Date
      2012-11-30
    • Overseas

URL: 

Published: 2014-07-24  

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