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分子レベルでの解析を基盤とする第四世代カルシウム拮抗薬の創製

研究課題

研究課題/領域番号 08557138
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 医薬分子機能学
研究機関熊本大学

研究代表者

中山 仁  熊本大学, 薬学部, 教授 (70088863)

研究分担者 名畑 博之  中外製薬(株), 創薬研究所, 所長
豊島 近  東京大学, 分子細胞生物学研究所, 教授 (70172210)
國安 明彦  熊本大学, 薬学部, 教務員 (90241348)
川野 誠子  東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 助教授 (00177718)
石塚 忠男  熊本大学, 薬学部, 助教授 (60176203)
研究期間 (年度) 1996 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
5,400千円 (直接経費: 5,400千円)
1998年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1997年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
キーワードCa拮抗薬 / 光アフィニティ ラベリング / 薬物結合部位 / 構造生物学 / 新規化合物 / ドラッグデザイン / 光アフィニティラベリング / 心筋Caチャンネル / 精密合成化学 / 抗ペプチド抗体 / 薬理活性
研究概要

有効な循環器疾患治療薬として臨床で汎用されているCa拮抗薬は、現在においてもなお組織選択性、薬効持続性の点での改良が続けられている。我々はこれまでに、代表的な3つのCa拮抗薬の内2つを、光アフィニティラベル法を中心とした生物有機化学的手法を駆使することにより明らかにした。本研究ではこの成果を活かし、構造生物学的視点からも更に検討を加え、“第四世代"ともいうべき新規のCa拮抗薬開発に活かすことを目的に進めた。3年間に亘る本研究で得られた知見を以下に要約する。
1. 従来のCa拮抗薬にはない特性をもつ新規化合物セモチアジルのCaチャンネル上での結合部位を、光アフィニティラベルにより、骨格筋次いで心筋においても明らかにすることができた。その結果、結合部位は膜貫通セグメントIVS6にあり、それは、(1)既知のCa拮抗薬結合部位と部分的にオーバーラップすること、(2)両チャンネル構造上、よく対応する部位であるが、両者の間には複数のアミノ酸残基に違いが認められ、この置換が、セモチアジル誘導体の両チャンネルでの結合能の違いに反映されているなどの新たな知見が得られた。
2. Caチャンネル二次元結晶解析の基本データとして、single particleの解析ができた。その結果、α1-βの複合体をはじめ、各サブユニットの相対的空間配置がほぼ明らかになった。この複合体構造におけるCa拮抗薬結合部位の解析を試みたが、実験条件の至適化が課題として残った。
3. 最終目的にした全く新しいCa拮抗薬のデザイン・創製には至らなかったが、rationalな薬物設計を行うに不可欠な構造生物学的基礎データは、大いに集積された。

報告書

(4件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (31件)

  • [文献書誌] H.Nakayama A.Kuniyasu: "Identification of the binding sifes For calcium channel antagonists" Jpn.Heart J.37. 643-650 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Akao,et al.: "Myocardial ischemia induces differential regulation of KATP channel gene expression in rat heart." J.Clin.Invest.100. 3053-3059 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Kuniyasu,et al.: "Photochemical identification of transmembrane segment IVS6 as the binding region of semotiadil for the Ca^<2+> channel" J.Biol.Chem.273. 4635-4641 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Ohkura,et al.: "Dual regulation of the skeletal muscle ryanodine receptors by triadin and calsequestrin." Biochemistry. 37. 12987-12993 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Ii,et al.: "Photochemical Cocalization of the semotiadil binding region with cardiac Ca^<2+> channel α1 subunit." FEBS Letters. 441. 83-87 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Kuniyasu, et al.: "A new scorpion toxin which stimulates the Ca^<2+>-release channel activity of the skeletal muscle ryansdine receptor." Biochem. J.339(in press.). (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中山 仁: "医系薬理学(遠藤仁,橋本敬太郎,後藤勝年,編著)" 中外医学社, 562 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Nakayama and A.Kuniyasu: "Identification of the binding sites for calcium channel antagonists" Jpn.Heart J.37. 643-650 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Akao, A.Kuniyasu, H.Nakayama, et al. (6): "Myocardial ischemia induces differential regulation of K_<ATP> channel gene expression." J.Clin.Invest.100. 3053-3059 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Kuniyasu, A.Schwartz, H.Nakayama, et al. (4): "Photochemical identification of transmembrane segment IVS6 as the binding region of a semotiadil, a new calcium modulator for the L-type voltage-dependent Ca^<2+> channel" J.Biol.Chem.273. 4635-4641 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Ohkura, H.Nakayama, Y.Ohizumi, et al. (7): "Dual regulation of the skeletal nuscle ryanodine receptor by triadin and calsequestrin." Biochemistry. 37. 12987-12993 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Ii, A.Kuniyasu, H.Nakayama, et al. (3): "Photochemical localization of the semotiadil binding region within cardiac Ca^<2+> channel alpha1 subunit. Comparison with the skeletal muscle counterpart." FEBS Letters. 441. 83-87 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Kuniyasu, S.Kawano, H.Nakayama, et al. (7): "A new scorpion toxin which stimulates the Ca^<2+> release channel activity of the skeletal muscle ryanodine receptor by an indirect mechanism." Biochem.J.339 (in press). (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Kuniyasu,et al.: "Photochemical identification of transmembrane segment TVS6 as the binding region of semotiadil for the Ca^<2+> channeL." J.Biol.Chem.273. 4635-4641 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Anzai,et al.: "Effects of hydroxyl radical and sulfhydryl reagents on the open probability of the purified cardiac ryanodine receptor." Biochem.Biophys.Res.Commun.249. 938-942 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] M.Ohkura,etal.: "Dual regulation of the sheletal muscle ryanodine receptors by triadin and calsequestrin." Biochemistry. 37. 12987-12993 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] N.Ii,et al.: "Photochemical localization of the semotiadil binding region wethin cardiac Ca^<2+> channel αl subnit." FEBS Letters. 441. 83-87 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] L-C. Xu,et al.: "Bis(hydroyamide)-based bi functional chelating agent for 99m TC Labeling of polypeptides." Bioconjugate Chem.10. 9-17 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] A.Kuniyasu,et al.: "A new scorpion toxin which stimulates the Ca^<2+> release channel activity of the skeletal muscle ryanodine receptor." Biochem.J.339(in press). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] M. Akao, et al.: "Myocardial ischemia induces differential regution of K_<ATP> channel gene expression in rat hearts" J. Clin. Invest.100. 3053-3059 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] S. Takeda, et al.: "Adenosine 5'-triphosphate binding to bovine serum albumin" Biophys. Chem.70. 175-183 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M. Nakayama, et al.: "Hydroxamide as a cherating molety for the preparation of ^<99m>Tc-radiopharmaceuticals. III." Appl. Radiat. Isot.48. 571-577 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] L. -C. Xu, et al.: "Synthesis and evalution of hydroxamide-based tetradendate Ligands as a new class of thiol-free chelating molecules" Nucl. Med. Biol.25(印刷中). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] A. Kuniyasu, et al.: "Photochemical identification of transmembrane segment IVS6 as a binding region of semotiadil" J. Biol. Chem.273. 4635-4641 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 國安明彦ら: "Caチャンネルの分子構造と機能相関" 心臓. 30. 71-76 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 中山仁: "医系薬理学(遠藤仁, 橋本敬太郎, 後藤勝年・偏著)" 中外医学社, 562 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Hatanaka,et al.: "Diazirine-based photoaffinity labeling : Chemical approach to biological interfaces" Rev.Heteroatom Chem.14. 213-243 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] H.Nakayama,et al.: "Identification of the binding sites for calcium channel antagonists" Japn.Heart J.37. 643-650 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] A.Kuniyasu,et al.: "Identification of the 1,4-dihydropyridine binding sites within the α1 subunit of the cardiac calcium channels" Eur.J.Biochem.(印刷中). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] A.Kuniyasu,et al.: "Identification of the binding region for a new calcium antagonist within the α1 subunit of calcium channels" J.Biol.Chem.(印刷中). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] H.Yabana,et al.: "Identification of the benzothiazepine binding sites within the α1 subunt of calcium channel by photpaffinity Labeling" J.Biol.Chem.(印刷中). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2021-08-20  

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