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2011 Fiscal Year Research-status Report

ビタミンKの新しい機能解明を志向した医薬化学研究

Research Project

Project/Area Number 23659051
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

影近 弘之  東京医科歯科大学, 大学院疾患生命科学研究部, 教授 (20177348)

Project Period (FY) 2011-04-28 – 2014-03-31
KeywordsビタミンK / 核内受容体 / SXR / 抗腫瘍活性
Research Abstract

ビタミンKは、そのキノン構造の酸化還元サイクルを利用し、血液凝固系においてグルタミン酸残基のγ-カルボキシル化を触媒する補酵素として知られている。一方、近年ビタミンKが核内受容体SXRのリガンドとして遺伝子レベルで細胞機能に関与することや、腫瘍細胞の増殖を抑制することなどが明らかになる等、多彩な生理作用を持つことが示されてきた。本研究では、従来理解されてきたVKの生理作用とは異なる生物作用の解明と医薬開発への応用基盤を構築することを目的とする。本年度は以下の3項目を行った。1)ビタミンKの側鎖上の代謝的化学変換体が活性本体であるとの仮説に基づき、側鎖の官能基化を検討した。本年度は、ナフトキノン骨格に短い側鎖を有する化合物をモデル化合物として、種々の側鎖官能基化の反応条件を詳細に検討した。本知見をもとに、より長い側鎖の官能基化が可能である。2)ナフトキノン環の酸化還元サイクルは、ビタミンK活性のうちγ-カルボキシル化における重要性は知られているものの、その他の活性での生理的意義は不明である。そこで、ナフトキノン環を他の縮環構造として、酸化還元サイクルを起こさない誘導体を設計、合成した。具体的には、ナフトキノン環を、平面性および適度な堅固性と柔軟性を有する環状アミド構造に代替した化合物を種々合成した。3)以上の合成化合物について、種々の腫瘍細胞に対する増殖抑制能を検討したところ、幾つかの化合物に高濃度ではあるが腫瘍細胞の増殖抑制効果が認められた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

ビタミンKはビタミンとしての研究は進んでいるものの、その医薬化学的研究は立ち後れている。これまでに化学合成された誘導体の数も少なく、また化学的に不安定で取り扱いの難しいものが多い。本研究では、このような状況を踏まえ、ビタミンKの有機化学的、医薬化学的基礎知見を得ることを第一の目標とし、その結果をもとに、各種誘導体の創製、ビタミンKの生理的、薬理的機能解明を目的としている。本年度は、ビタミンKの誘導体化の各種条件を検討し、多くの化学的情報を得ることができた。本知見をもとに、来年度以降、様々な誘導体の創製が可能である。また、新規骨格を有する誘導体に弱いながらも抗腫瘍効果を見いだした.本知見は、新たな構造展開に有用である。以上の成果から、本研究は概ね順調に進んでいると考えている。

Strategy for Future Research Activity

平成23年度に得た化学的知見をもとに、各種ビタミンKの誘導体、特に側鎖に各種の官能基を導入した化合物の合成を行う。一方、環状アミド構造という新規骨格を持つ化合物にビタミンK同様の抗腫瘍効果を見いだしており、その構造最適化を図るとともに、更なる骨格変換を行う。生物活性評価としては、抗腫瘍効果以外のビタミンK活性評価系を構築し、合成化合物の作用特性を明らかとする。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

本年度は、主に、化合物の合成と精製、及び、これらの生物活性評価を行う。そのために、一般有機合成試薬、有機溶媒(スペクトル用を含む)、生化学試薬、ガラス器具等の経費を必要とする。また、ビタミンKに関連する情報収集のための国内旅費を必要とする。

  • Research Products

    (16 results)

All 2012 2011

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (10 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Diphenylamine-based Retinoid Antagonists: Regulation of RAR and RXR Function Depending on the N-Substituent.2011

    • Author(s)
      Ohta, K.
    • Journal Title

      Bioorg. Med. Chem

      Volume: 19 Pages: 2501-2507

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2011.03.026

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Efficient and diversity-oriented total synthesis of Riccardin C and application to develop novel macrolactam derivatives.2011

    • Author(s)
      Iwashita, M.
    • Journal Title

      Tetrahedron

      Volume: 67 Pages: 6073-6082

    • DOI

      10.1016/j.tet.2011.06.018

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] p-Carborane-based androgen antagonists active in LNCaP cells with a mutated androgen receptor.2011

    • Author(s)
      Fujii, S.
    • Journal Title

      Med. Chem. Commun

      Volume: 2 Pages: 877-890

    • DOI

      10.1039/c1md00001b

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 6-Arylcoumarins as novel nonsteroidal type progesterone antagonists: An example with receptor-binding-dependent fluorescence.2011

    • Author(s)
      Sakai, H.
    • Journal Title

      J. Med. Chem.

      Volume: 54 Pages: 7055-7065

    • DOI

      10.1021/jm2005404

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Boron Cluster-based Development of Potent Non-Secosteroidal Vitamin D Receptor Ligands: Direct Observation of Hydrophobic Interaction between Protein Surface and Carborane.2011

    • Author(s)
      Fujii, S.
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc.

      Volume: 133 Pages: 20933-20941

    • DOI

      10.1021/ja208797n

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] クルクミンの構造要素を基盤とした新規ARアンタゴニストの創製2012

    • Author(s)
      山田歩
    • Organizer
      日本薬学会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2012 3 29
  • [Presentation] Development of Nuclear Receptor Ligands and Their CLinical Application2012

    • Author(s)
      Kagechika, H.
    • Organizer
      The 5th International Symp. for Future Technology Creating Better Human Health and Society(招待講演)
    • Place of Presentation
      岡山
    • Year and Date
      2012 3 15
  • [Presentation] Development of Nuclear Receptor Ligands Based on Carborane as Hydrophobic Core Structure2012

    • Author(s)
      Fujii, S.
    • Organizer
      The 1st HD Physiology International Symposium
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2012 1 19
  • [Presentation] Development of novel RXR ligands bearing tralkylsilyl or trialkylgermyl groups2012

    • Author(s)
      Masuno, H.
    • Organizer
      The 1st HD Physiology International Symposium
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2012 1 19
  • [Presentation] Development of novel carborane-based androgen receptor antagonists effective for mutated receptor2011

    • Author(s)
      Yamada, A., Fujii, S., Tomita, K., Nagano, M., Harayama, T., Ohta, K., Endo, Y., Kagechika, H
    • Organizer
      IME Boron XIV
    • Place of Presentation
      Niagara Falls, Canada
    • Year and Date
      20110911-15
  • [Presentation] Development and Structural Basis of Novel Non-secosteroidal VDR Ligands Based on Hydrophobic Carborane Cage2011

    • Author(s)
      Fujii, S.
    • Organizer
      IME Boron XIV
    • Place of Presentation
      Niagara Falls, Canada
    • Year and Date
      2011 9 11
  • [Presentation] レチノイドX受容体の新規リガンドの創製2011

    • Author(s)
      影近弘之
    • Organizer
      第331回脂溶性ビタミン総合研究委員会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2011 7 8
  • [Presentation] ケイ素およびゲルマニウムを持つレチノイドX受容体(RXR)リガンドの開発2011

    • Author(s)
      増野弘幸
    • Organizer
      日本ビタミン学会第63回大会
    • Place of Presentation
      広島
    • Year and Date
      2011 6 4
  • [Presentation] Development of Silicon- and Germanium-containing Ligands for Nuclear Receptors2011

    • Author(s)
      Masuno, H.
    • Organizer
      AIMECS
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2011 11 29
  • [Presentation] Development of Novel AR Antagonists Active in LNCaP Cells with Mutated Androgen Receptor2011

    • Author(s)
      Yamada, A.
    • Organizer
      AIMECS
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2011 11 29
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 新規アンドロゲン受容体アンタゴニスト2012

    • Inventor(s)
      影近弘之
    • Industrial Property Rights Holder
      影近弘之
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2012-043959
    • Filing Date
      2012-02-29

URL: 

Published: 2013-07-10  

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