結合および作動活性における速度論的因子が薬理作用に与える影響に関する検討

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23K06052
• Research Institution: Kitasato University
• Principal Investigator: 藤井 秀明 北里大学, 薬学部, 教授 (30458757)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Keywords: オピオイド / 構造速度論相関 / δ受容体（DOR） / バイアスド作動薬

Outline of Annual Research Achievements

NanoBiT評価によりGタンパク質およびβ-アレスチン経路の活性評価を検討したところ、β-アレスチン経路の活性評価はスクリーニング的に利用することができるようになり、ライブラリー化合物からβ-アレスチン経路は活性化しないGタンパク質バイアスド作動薬SYK-172を見出した。また、β-アレスチン経路の活性能が高い化合物（β-アレスチンバイアスド作動薬の候補化合物）も複数見出した。一方、Gタンパク質経路の活性評価はうまくいっていない。SPA法を用いた受容体結合実験の検討については、共有機器である放射活性測定器が故障したこともあり進んでいない。
当研究室で見出したDOR作動薬のうちピラゾロモルヒナン誘導体については、誘導体合成における2つの懸念点（①生成する2種の位置異性体を分離することが困難な場合がある。②ピラゾール環上の置換基はメチル基しか導入できない。）の解決に取り組んだ。一方の位置異性体は、重要中間体であるβ-ジケトン等価体に対しCbz基で保護したヒドラジン（H2N-NRCbz）を反応させることにより、選択的に合成できることを見出した。もう一方の位置異性体は、ピラゾロン誘導体を経由して鈴木-宮浦カップリングを利用してメチル基を導入することにより、選択的に合成できた。後者の合成経路は鈴木-宮浦カップリングを利用しているため、理論上はメチル基以外の置換基も導入可能であり上記②の懸念点の解決法になると期待したが、メチル基およびビニル基以外の置換基は導入できなかった。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

NanoBiT評価によるβ-アレスチン経路の活性評価（スクリーニング）は順調に進んでいるが、Gタンパク質経路の活性評価はうまくいっていない。評価条件を種々検討したがNanoBiT評価によるGタンパク質経路の活性を検出できるには至っていない。評価条件の設定の問題ではなく、使用している検出器の能力の問題である可能性も考えられる。代替手段として[35S]GTPrS結合実験の検討も計画したが、一時期[35S]GTPrSが入手することができず（販売停止）、こちらの検討も進んでいない。
SPA法を用いた受容体結合実験の検討については、共有機器である放射活性測定器が故障したこともあり進んでいない。
ピラゾロモルヒナン誘導体合成における2つの懸念点についてはおおむね解消することができたが、メチル基以外の置換基の導入についてはまだ十分な解決法が得られていない。

Strategy for Future Research Activity

NanoBiT評価によるβ-アレスチン経路の活性評価（スクリーニング）はルーチン的に実施できる状況にあるので、速度論的解析ができる手法の検討を実施する。Gタンパク質経路の活性評価については、現有の検出器を用いてNanoBiT評価により活性を検出できるか否かを判断する。できなかった場合には、[35S]GTPrS結合実験等の代替手段の検討を行う（現在は、[35S]GTPrSの入手は可能である）。
構造速度論相関および構造活性相関に基づいた化合物設計ができるまでは、メチル基以外の置換基を有するピラゾロモルヒナン誘導体合成法の確立に取り組む。

Causes of Carryover

評価系構築が遅延しており、計上していたin vitro実験用消耗費などの支出が当初の予定より減額したため。また、購入を予定していた既知のDOR作動薬のうち、一部については入手ができないことが判明したため。