2016 Fiscal Year Annual Research Report
Activation of HIF by inhibiting FIH: the development of novel organic molecules inhibiting FIH selectively
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26860168
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| Research Institution | Saga University |
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Principal Investigator |
川口 真一 佐賀大学, 農学部, 特任助教 (00722894)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 低酸素誘導因子 / 構造活性相関 / 低分子化合物 / ドッキングシミュレーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、転写因子であるHIF（低酸素誘導因子）を活性化することにより、虚血性疾患治療に有効である先行研究のもと、HIFを穏やかに活性化するタンパク質としてFIH（Factor Inhibiting HIF）に着目し、研究を行ってきた。コンピューターによるドッキングシミュレーションによって未知化合物である分子を設計し、実際に約70種類の新規低分子化合物の合成を行った。合成の際には遷移金属触媒クロスカップリング反応などを利用し、従来、最終生成物の数だけあった合成中間体を共通の骨格を使用できるように工夫した。その後、合成した化合物を、細胞株を用いたルシフェラーゼアッセイによる評価系を用いて、HIFの活性化評価を網羅的に行った。その結果、いくつかの化合物でHIFを活性化するという結果を示した。その化合物の構造はフランもしくはチオフェンとカルボニル基を介してD-フェニルアラニンもしくはD-トリプトファンが縮合した化合物であった。検討の結果、アミノ酸部位はフリーのカルボン酸ではなくメチルエステルやエチルエステルのほうが、活性が高いという結果であった。得られた化合物を種々の細胞にかけると、ある条件下でHIFタンパク質量が僅かではあるが有意に増加することを確認した。また、その下流遺伝子であるVEGF、EPOなども有意に増加することが明らかとなった。このことから、設計し合成した化合物は、HIFタンパク質を活性化することが明らかとなった。構造活性相関の結果、チオフェンの5位の置換基の嵩高さと活性に大きく相関が見られFIHタンパクの活性中心の空孔部分の構造と矛盾しない結果となり、想定どおりFIHの阻害によってHIFを活性化したと考えられる。
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