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2011 Fiscal Year Annual Research Report

HIVプロテアーゼ二量体化阻害剤(PDI)耐性発現機構の解明と強力なPDIの創成

Research Project

Project/Area Number 23390265
Research InstitutionKumamoto University

Principal Investigator

満屋 裕明  熊本大学, 大学院・生命科学研究部, 教授 (20136724)

KeywordsHIV感染症治療薬開発 / HIVプロテアーゼ二量体 / 薬剤耐性
Research Abstract

本研究では既存の抗HIV剤とは異なる作用点であるHIV-1 protease(PR)の二量体形成に着目したものであり、研究代表者のグループはこれまでにも二量体形成を阻害するとされる新たなクラスの候補化合物を複数同定、開発しており(Koh & Mitsuya et al,β02007.etc)、そのような新規抗HIV剤の開発および、その新たな作用機序を解析することで、HIV増殖の詳細な分子機構とHIV-1PR生成のダイナミクスを明らかにする事を目的とする。当該年度において、我々が米国グループと共同開発したdarunavir(DRV)による治療に不応性となった臨床症例において、耐性HIV-1のPR領域にV321,L33F,I54M,I84Vといった変異が認められ、これら4変異を全て同時に有する変異株ではin vitroにおいてDRVのPR二量体形成阻害能が阻害される事を報告した(Koh, Mitsuya, J Virol.2011)。また、Tp-THF構造を持つ新規HIV-1PR阻害剤であるGRL-1398A(Ide & Mitsuya, Antimicrob Agents Chemther.2011)や、oxatricyclic構造を有し、広域なスペクトラムでDRV高度耐性株を含む薬剤耐性HIV-1変異株の増殖を強力に阻害するGRL-0519A(Ghosh, Amano & Mitsuya, ChemMedChem.2010,Amano&Mitsuya,投稿準備中)等の新規PIsをデザイン・合成・同定、これらのあるものはDRVよりも10倍以上強力でしかもDRV耐性株に活性を有し、かつそれらに対するHIVの耐性発現に著しく抵抗する。これらのPIsは前臨床試験、初期臨床試験を前提に更に検討中である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

前述のように複数の有望な新規HIV-1PIsを当該年度において既に開発・報告しており、本研究計画における達成度は高いと考えられる。

Strategy for Future Research Activity

本計画で今後得られるデータは、新規阻害薬の研究成果に耐性発現機序に関わる基礎研究成果を付与する事が期待でき、新規抗HIV剤のデザインや酵素学的・ウイルス学的解析が強化され、国内外の研究者との人的交流により新世代の抗HIV剤の開発が強力に推進されると思われる。

  • Research Products

    (16 results)

All 2012 2011

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (10 results)

  • [Journal Article] Substituent effects on P2-cyclopentyltetrahydrofuranyl urethanes : Design, synthesis, and X-ray studies of potent HIV-1 protease inhibitors2012

    • Author(s)
      Arun K.Ghosh, Bruno D.Chapsal, Melinda Steffey, Johnson Agniswamy, Yuan-Fang Wang, Masayuki Amano, Irene T.Weber, Hiroaki Mitsuya
    • Journal Title

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      Volume: 22 Pages: 2308-2311

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design of Substituted Bis-tetrahydrofuran (Bis-THF)-Derived Potent HIV-1 Protease Inhibitors, Protein-Ligand X-ray Structure, and Convenient Syntheses of Bis-THF and Substituted Bis-THF Ligands2011

    • Author(s)
      Arun K. Ghosh, Cuthbert D. Martyr, Melinda Steffey, Yuan-Fang Wang, Johnson Agniswamy, Masayuki Amano, Irene T. Weber, Hiroaki Mitsuya
    • Journal Title

      ACS Medicinal Chemistry Letters

      Volume: 2 Pages: 298-302

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Novel HIV-1 protease inhibitors (PIs) containing a bicyclic P2 functional moiety, tetrahydropyrano-tetrahydrofuran, that are potent against multi-PI-resistant HIV-1 variants2011

    • Author(s)
      Kazuhiko Ide, Manabu Aoki, Masayuki Amano, Yasuhiro Koh, Ravikiran S. Yedidi, Debananda Das, Sofiya Leschenko, Bruno Chapsal, Arun K. Ghosh, Hiroaki Mitsuya
    • Journal Title

      Antimicrobial Agents and Chemotherapy

      Volume: 55 Pages: 1717-1727

    • DOI

      10.1128/AAC.01540-10

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design of HIV-1 Protease Inhibitors with C3-Substituted Hexahydrocy clopentafuranyl Urethane as P2-Ligands : Synthesis, Biological Evaluations, and Protein-Ligand X-ray Crystal Structure2011

    • Author(s)
      Arun K.Ghosh, Bruno D.Chapsal, Garth L.Parham, Melinda Steffey, Johnson Agniswamy, Yuan-Fang Wang, Masayuki Amano, Irene T.Weber, Hiroaki Mitsuya
    • Journal Title

      Journal of Medicinal Chemistry

      Volume: 54 Pages: 5890-5901

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Loss of Protease Dimerization Inhibition Activity of Durunavir Is Associated with the Acquisition of Resistance to Darunavir by HIV-12011

    • Author(s)
      Yasuhiro Koh, Manabu Aoki, Matthew L.Danish, Hiromi Aoki-Ogata, Masayuki Amano, Debananda Das, Robert W.Shafer, Arun K.Ghosh, Hiroaki Mitsuya
    • Journal Title

      Journal of Virology

      Volume: 85 Pages: 10079-10089

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design and Synthesis of Potent HIV-1 Protease Inhibitors Incorporating Hexahydrofuropyranol-Derived High Affinity P2 Ligands : Structure-Activity Studies and Biological Evaluation2011

    • Author(s)
      Arun K.Ghosh, Bruno D.Chapsal, Abigail Baldridge, Melinda P.Steffey, D.Eric Walters, Yasuhiro Koh, Masayuki Amano, Hiroaki Mitsuya
    • Journal Title

      Journal of Medicinal Chemistry

      Volume: 54 Pages: 622-634

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] HIV-1 capsid蛋白(CA)の挿入変異がもたらすCA自壊の分子機構の解明2011

    • Author(s)
      天野将之、満屋裕明
    • Organizer
      第25回日本エイズ学会学術集会
    • Place of Presentation
      ハイアットリージェンシー東京
    • Year and Date
      2011-12-01
  • [Presentation] Tipranavirの酵素活性阻止能とプロテアーゼ二量体化阻止能の喪失に関与するアミノ酸変異の同定2011

    • Author(s)
      青木学、満屋裕明
    • Organizer
      第25回日本エイズ学会学術集会
    • Place of Presentation
      ハイアットリージェンシー東京
    • Year and Date
      2011-12-01
  • [Presentation] 蛍光蛋白質ラベル化HIVの分子基盤解析2011

    • Author(s)
      林宏典、満屋裕明
    • Organizer
      第25回日本エイズ学会学術集会
    • Place of Presentation
      ハイアットリージェンシー東京
    • Year and Date
      2011-11-30
  • [Presentation] BiFC法(蛋白再構成法)によるHIV-1インテグラーゼの4量体形成の可視化及び定量化2011

    • Author(s)
      中村朋文、満屋裕明
    • Organizer
      第25回日本エイズ学会学術集会
    • Place of Presentation
      ハイアットリージェンシー東京
    • Year and Date
      2011-11-30
  • [Presentation] mCherry可視化HIVを用いたHIV体内播種早期ダイナミクスと抗HIV剤によるその変容の検討-12011

    • Author(s)
      青木宏美、満屋裕明
    • Organizer
      第25回日本エイズ学会学術集会
    • Place of Presentation
      ハイアットリージェンシー東京
    • Year and Date
      2011-11-30
  • [Presentation] mCherry可視化HIVを用いたHIV体内播種早期ダイナミクスと抗HIV剤によるその変容の検討-22011

    • Author(s)
      鍬田伸好、満屋裕明
    • Organizer
      第25回日本エイズ学会学術集会
    • Place of Presentation
      ハイアットリージェンシー東京
    • Year and Date
      2011-11-30
  • [Presentation] Emergence of HIV-1 Variants Highly Resistant to Darunavir and the Resistance Mechanism2011

    • Author(s)
      Matthew L.Danish、満屋裕明
    • Organizer
      第21回抗ウイルス療法研究会
    • Place of Presentation
      金沢市文化ホール(石川)
    • Year and Date
      2011-05-30
  • [Presentation] mCherry可視化HIV-1を用いたHIV-1体内播種早期ダイナミクスの検討:抗HIV薬を用いた治療による変化2011

    • Author(s)
      青木宏美、満屋裕明
    • Organizer
      第21回抗ウイルス療法研究会
    • Place of Presentation
      金沢市文化ホール(石川)
    • Year and Date
      2011-05-29
  • [Presentation] Oxatricyclic (tris-tetrahydrofuranylurethane : tris-THF)構造を有する新規のHIVプロテアーゼ阻害剤(PI),GRL-0519の抗ウイルス活性の検討2011

    • Author(s)
      天野将之、満屋裕明
    • Organizer
      第21回抗ウイルス療法研究会
    • Place of Presentation
      金沢市文化ホール(石川)
    • Year and Date
      2011-05-29
  • [Presentation] Tipranavirの酵素活性阻止能とプロテアーゼ二量体化阻止能の喪失に関与するアミノ酸変異の同定2011

    • Author(s)
      青木学、満屋裕明
    • Organizer
      第21回抗ウイルス療法研究会
    • Place of Presentation
      金沢市文化ホール(石川)
    • Year and Date
      2011-05-29

URL: 

Published: 2013-06-26  

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