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2013 Fiscal Year Annual Research Report

触媒メカニズムに基づくヒストン脱メチル化酵素(LSD1)阻害薬の創製

Research Project

Project/Area Number 24890193
Research InstitutionKyoto Prefectural University of Medicine

Principal Investigator

伊藤 幸裕  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (30636402)

Project Period (FY) 2012-08-31 – 2014-03-31
Keywords創薬化学 / ドラッグデザイン / 低分子薬物 / エピジェネティクス / ケミカルバイオロジー
Research Abstract

平成24年度までに阻害剤を標的酵素に効率的に送り届ける「究極のドラッグデリバリー型分子創製」という新たな概念に基づき、LSD1阻害薬を設計、合成し、活性評価を行ったところ、高活性かつ高選択的にLSD1を阻害する新規LSD1阻害薬を見出している。また、LSD1のX線結晶構造を基に構造展開を行ったところ、高活性化かつ高選択的なLSD1阻害薬NCD25を初めとする一連の化合物の創製に成功している。25年度はLSD1阻害薬の、①阻害メカニズム解析、および②細胞系での活性評価を中心に行った。
①阻害メカニズム解析:酵素速度論的解析とMALDI-TOF MS解析を用いた。酵素速度論解析では、見出したLSD1阻害薬が、不可逆的な阻害活性を示すことが示唆された。一方、MALDI-TOF MS解析ではLSD1阻害薬と補酵素であるFADとの付加体および、阻害薬のデリバリー機能を有する輸送体に由来するMSピークが検出された。以上の二つの結果は、見出したLSD1阻害薬がドラッグデリバリー型の機構でLSD1を阻害していることを支持した。
②細胞系での活性評価:高い活性を示したLSD1阻害薬に関して、子宮頸がん細胞HeLaおよびヒト神経芽細胞腫SH-SY5Yに対する増殖阻害活性をMTTアッセイを用いて評価したところ、一連のLSD1阻害薬は高いがん細胞増殖阻害活性を示すことが明らかとなった。特にLSD1阻害薬NCD38に関しては、正常細胞に影響を与えることなく、マウス白血病細胞の分化を誘導し、その増殖を阻害することも明らかとなった。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (8 results)

All 2014 2013

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Synthesis, LSD1 Inhibitory Activity, and LSD1 Binding Model of Optically Pure Lysine-PCPA Conjugates.2014

    • Author(s)
      Yukihiro Itoh, Daisuke Ogasawara, Yosuke Ota, Tamio Mizukami, Takayoshi Suzuki
    • Journal Title

      Computational and Structural Biotechnology Journal

      Volume: 9 Pages: e201402002

    • DOI

      10.5936/csbj.201402002

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Lysine-specific demethylase 1-selective inactivators: protein-targeted drug delivery mechanism.2013

    • Author(s)
      Daisuke Ogasawara, Yukihiro Itoh, Hiroki Tsumoto, Taeko Kakizawa, Koshiki Mino, Kiyoshi Fukuhara, Hidehiko Nakagawa, Makoto Hasegawa, Ryuzo Sasaki, Tamio Mizukami, Naoki Miyata, Takayoshi Suzuki
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 52 Pages: 8620-8624

    • DOI

      10.1002/anie.201303999

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] PCPA-リシン誘導体ハイブリット型LSD1不活性化薬の立体化学-活性相関研究2014

    • Author(s)
      伊藤幸裕、小笠原大介、太田庸介、水上民夫、鈴木孝禎
    • Organizer
      日本薬学会 第134年会
    • Place of Presentation
      熊本
    • Year and Date
      20140328-20140330
  • [Presentation] ヒストン脱メチル化酵素LSD1へ阻害薬を運ぶ低分子化合物2013

    • Author(s)
      伊藤幸裕、小笠原大介、三野光識、中川秀彦、杉野典子、河原真大、高折晃史、水上民夫、宮田直樹、鈴木孝禎
    • Organizer
      第31回 メディシナルケミストリーシンポジウム
    • Place of Presentation
      広島
    • Year and Date
      20131120-20131122
  • [Presentation] ヒストン脱メチル化酵素LSD1 に阻害薬を届ける低分子化合物の創製2013

    • Author(s)
      伊藤幸裕、小笠原大介、三野光識、中川秀彦、水上民夫、宮田直樹、鈴木孝禎
    • Organizer
      第39回反応と合成の進歩シンポジウム
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      20131105-20131106
  • [Presentation] Design and Synthesis of LSD1 inactivators Based on Enzyme-targeted Drug Delivery Mechanism.2013

    • Author(s)
      Yukihiro Itoh
    • Organizer
      2nd Annual Conference ICBS2013
    • Place of Presentation
      Kyoto
    • Year and Date
      20131007-20131009
  • [Presentation] 標的酵素への直接的ドラッグデリバリーに基づいたLSD1 選択的不活性化薬の創製2013

    • Author(s)
      小笠原大介、伊藤幸裕、三野光識、中川秀彦、杉野典子、河原真大、高折晃史、水上民夫、宮田直樹、鈴木孝禎
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会 第8回年会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20130619-20130621
  • [Presentation] ヒストン脱メチル化酵素LSD1 へ阻害薬を届ける小分子2013

    • Author(s)
      伊藤幸裕、宮田直樹、鈴木孝禎
    • Organizer
      第13回第日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      鳥取
    • Year and Date
      20130612-20130614
    • Invited

URL: 

Published: 2015-05-28  

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