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低分子阻害剤を利用したリン脂質加水分解酵素作用機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 09480145
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物有機科学
研究機関関西学院大学

研究代表者

勝村 成雄  関西学院大学, 理学部, 教授 (70047364)

研究分担者 池田 潔  大阪薬科大学, 薬学部, 教授 (50001053)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
5,400千円 (直接経費: 5,400千円)
1999年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1998年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
1997年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
キーワードホスホリパーゼA_2 / スフィンゴミエリナーゼ / 酵素阻害剤の開発 / 阻害機構の解明 / ミセル状基質認識部位 / 第2世代環状アミド類縁体 / スフィンゴリン脂質の合成 / スフィンゴリン脂質類縁体阻害剤 / スフィンゴミエリナーゼ阻害剤 / メチレン気質類緑体 / 立体選択的合成 / ホフマン転位 / スフィンゴミエリン / 第2世代拮抗的阻害剤 / 2置換オキサゾリジノンリン脂酸 / 立体選択的オキサゾリジノン合成 / アミド型阻害剤とCa^<2+>との結合常数 / pH依存性 / アルデヒドテルペノイドの阻害機構 / ホスホリパーゼA_2阻害剤 / 3-(E)-メトキシカルボニルトリエナ-ル / リジンの選択的修飾 / ジヒドロピリジンの形成 / スフィンゴエミリナーゼ基質 / スフィンゴシンの立体選択的合成
研究概要

ホスホリパーゼA_2(PLA_2)はグリセロリン脂質の2位のエステル結合を位置特異的に加水分解する酵素の総称で、不飽和脂肪酸の代謝に関与する。一方、スフィンゴミエリンのリン酸エステル部を加水分解する酵素は、総称してスフィンゴミエリナーゼ(SMase)と呼ばれる。本研究では、これら両加水分解酵素に対する阻害剤を開発し、その阻害機構の解明を目的とした。
I)ミセル状基質認識部位に作用する強力な阻害剤として新たに(E)-3-methoxycarbonyl-2,4,6-trienal(A)を開発し、その合成法の確立、各種類縁対の合成とそれらの阻害活性の検討、(A)と酵素複合体のアミノ酸分析、アミンとのモデル反応、MALDI-TOF-Massの利用などによって、(A)はウシPLA_2のミセル状基質認識部位を構成するLys-56を非可逆的に修飾することにより不活性化させるとの結論を得た。これによりウシ膵液PLA_2の基質認識部位を明確にすることが出来た。
また、酵素の触媒部位に作用する阻害剤として、私達は既にオキサゾリジノン環を持つ環状アミド類縁体(B)を開発しているが、今回新たに第2世代の環状アミド類縁体阻害剤の開発を実現した。また、(B)の阻害機構解明に向けて、(B)と酵素複合体のX線結晶解析も実現しつつある。
II)一方、SMaseに対しては、まずスフィンゴリン脂質の効率よい合成法を確立し、これにより種々類縁体を合成しそれらの基質としての適性を検討した結果、SMaseの基質として天然の立体化学が本質的に重要であることを明らかにした。次いでSMaseの触媒部位に作用し、基質に対して拮抗的に阻害する可能性を持つ基質類縁体として、加水分解される部位の酸素原子をメチレン及びエチレンに置き換えたスフィンゴリン脂質類縁体の初めての合成に成功した。また、これらはいずれもSMaseを阻害することが明らかとなった。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (34件)

  • [文献書誌] Tanaka, T. ; Katsumura, S.: "Novel Synthesis of the Ocular Age Pigment A2-E : New Method for Substituted Pyridine Synthesis via Azacyclization"Organic Letters. 2. 373-375 (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 田中 克典、勝村 成雄: "アルデヒドテルペノイドによるホスホリパーゼA_2不活性化機構"有機合成化学協会誌. 57. 867-887 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Furuichi, N. ; Kato, M. ; Katsumura, S.: "Stereocontrolled Synthesis of (+)-Acuminolide and Determination of Its Absolute Configuration"Chemistry Letters. 1247-1248 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fujii, S. ; Ogata, K. ; Katsumura, S. et al.: "Roles of Asp 126 and Asp 156 in the Enzyme Function of Sphingomyelinase from Bacillus cereus"Journal of Biochemistry. 126. 90-97 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hata, T. ; Tanaka, K. ; Katsumura, S.: "First Synthesis of (-)-Spongianolide A and Determination of Its Absolute Structure"Tetrahedron Letters. 40. 1731-1734 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tanaka, K. ; Kamatani, M. ; Mori, H. ; Fujii, S. ; Ikeda, K. ; Katsumura, S.: "The Inhibitory Machanism of Bovine Pancreatic Phospholipase A_2 by Aldehyde Terpenoids"Tetrahedron. 55. 1657-1686 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Asano, K. ; Hakogi, T. ; Iwama, S. ; Katsumura, S.: "New Entry for Asymmetric Deoxyazasugar Synthesis : Syntheses of Deoxymannojirimycin, Deoxyaltrojirimycin and Deoxygalactostatin"Chemical Communication. 41-42 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Iwama, S. ; Segawa, M.; Fujii, S. ; Ikeda, K. ; Katsumura, S.: "Design and Synthesis of New Secretory Phospholipase A_2 Inhibitor of a Phospholipid Analog"Bioorg. Medic. Chem. Lett.. 8. 3495-3498 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fujii, S. ; Tani, T. ; Inoue, S. ; Iwama, S. ; Katsumura, S. : Ikeda, K.: "pH Dependence of the Reaction Rate of p-Bromophenacyl Bromide and the Binding Constant of Ca^<2+> and an Amide-Type Substrate Analog to Bovine Pancreatic Phospholipase A_2"Arch. Biochem. Biophys.. 354. 73-82 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tanaka, K. et al.: "Synthesis of a New Phospholipase A_2 Inhibitor of an Aldehyde Terpenoid and its Possible Inhibitory Mechanism"Tetrahedron Letters. 39. 1185-1188 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomoo, K. et al.: "X-Ray Crystal Structure Determination and Molecular Dynamics Simulation of Phospholipase A_2 Inhibited by Amide-type Substrate Analogues"Biochimica et Biophysica Acta. 1340. 178-186 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Murakami, M. et al.: "An Efficient Synthesis of Short-chain Spingomyelin Analogs and their Susceptibility to Hydrolysis Catalyzed by Spingomyelinase"Bioorg. Medic. Chem. Lett.. 7. 1725-1728 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Inoue, S. et al.: "Specificity of two types of phospholipase A_2 inhibitors from the plasma of venomous snakes"Biochemistry and Molecule Biology International. 41. 529-537 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohkura, N. et al.: "Purification and characterization of three distinct types of phospholipase A_2 inhibitors from the blood plasma of the Chinese mamushi, Agkistrondon blomhoffii siniticus"Biochemical Journal. 325. 527-531 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Inoue, S. et al.: "Dopaminergic transmitter up-regulation of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) and nerve growth factor (NGF) synthesis in mouse astrocytes in culture"Biochemical and Biophysical Research Communication. 238. 468-472 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tanaka, K.; Katsumura, S.: "The Inhibitory Mechanism of Phospholipase AィイD22ィエD2 by Aldehyde Terpenoids."JOURNAL OF SYNTHETIC ORGANIC CHMISTRY, JAPAN.. 57. 867-887 (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
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fujii, S.; Ogata, K.; Katsumura, S. et al.: "Roles of Asp 126 and Asp 156 in the Enzyme Function of Sphingomyelinase from Bacillus cereus."Journal of Biochemistry. 126. 90-97 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tanaka, K.; Kamatani, M.; Mori, H.; Fujii, S.; Ikeda, K.; katsumura, S.: "The Inhibitory Mechanism of Bovine Pancreatic Phospholipase AィイD22ィエD2 by Aldehyde Terpenoids."Tetrahedron. 55. 1657-1686 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Iwama, S.; Segawa, M.; Fujii, S.; Ikeda, K.; Katsumura, S.: "Design and Synthesis of New Secretory Phospholipase AィイD22ィエD2 Inhibitor of a Phospholipid Analog."Bioorg. Medic. Chem. Lett.. 8. 3495-3498 (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
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Murakami, M.; Iwama, S.; Fujii, S.; Ikeda, K.; Katsumura, S.: "An Efficient Synthesis of Short-chain Sphingomyeline Analogs and Their Susceptibility to Hydrolysis Catalyzed by Sphingomyelinase."Bioorg. Medic. Chem. Lett.. 7. 1725-1728 (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
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 田中克典、勝村成雄: "アルデヒドテルペノイドによるホスホリパーゼA_2不活性化機構"有機合成化学協会誌. 57. 867-887 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Furuichi,N.;Kato,Katsumura,S.: "Stereocontrolled Synthesis of (+)-Acuminolide and Determination of Its Absolute Configuration"Chemistry Letters. 1247-1248 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Fujii, S. ; Ogata, K. ; Katsumura, S. et al: "Role of Asp 126 and Asp156 in the Enzyme Fuction of Sphingomyelinase from Bacillus cereus"Journal of Biochemistry. 126. 90-97 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Hata,T.;Tanaka,K.;Katsumura,S.: "First Synthesis of (-)-Spongianolide and Determination of Its Absolute Configuration" Tetrahedron Letters. 40. 1731-1734 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Tanaka,K;Kamatani,M.;Mori,H.;Fujii,S.;Ikeda,K.;Katsumura,S.: "The Inhibitory Mechanism of Bovine Pancreatic Phospholipase A2 by Aldehyde Terpenoids" Tetrahedron. 55. 1657-1686 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Asano,K.;Hakogi,T.;Iwama,S.;Katsumura,S.: "New Entry for Asymmetric Deoxyazasugar Synthesis:Synthesis of Deoxymannojirimycin,Deoxyaltrojirimycin and Deoxygalactostatin" Chemical Communication. 41-42 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Iwama,S.;Segawa,M.;Fujii,S.;Ikeda,K.;Katsumura,S.: "Design and Synthesis of New Secretory Phospholipase A_2 Inhibitor of a Phospholipid Analog" Bioorg.Medic.Chem.Lett.8. 3495-3498 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Fujii,S.;Tani,T.:Inoue,S.;Iwama,S.;Katsumura,S.;Ikeda,K.: "pH Dependence of the Reaction Rate of p-Bromophenacyl Bromide and of the Binding Constant of Ca^<2+> and an Amide-Type Substrate Analog to Bovine Panacreatic Phospholopase A_2," Arch.Biochem.Biophys.354. 73-82 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Tanaka,K.: "Synthesis of a New Phospholipase A_2 Inhibitor of an Aldehyde Terpenoid and its Possible Inhibitory Mechanism." Teterahedron Letters. 39. 1185-1188 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Tomoo,K.: "X-Ray Crystal Structure Determination and Molecular Dynamics Simulation of Phospholipase A_2 Inhibited by Amide-type Substrate Analogues." Biochimimica et Biophysica Acta. 1340. 178-186 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Murakami,M.: "An Efficient Synthesis of Short-chain Spingomyelin Analogs and their Susceptibility to Hydrolysis Catalyzed by Sphingomyelinase." Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. 7. 1725-1728 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Inoue,S.: "Specificity of two types of phospholipase A2 inhibitors from inhibitors from the plasma of venomous snakes." Biochemistry and Molecule Biology International. 41. 529-537 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Ohkura,N.: "Purification and characterization of three distinct types of phospholopase A2 inhibitors from the blood plasma of the Chinese mamushi, Agkistrondon blomhoffii siniticus." Biochemical Journal. 325. 527-531 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Inoue,S.: "Dopaminergic transmitter up-regulation of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) and nerve growth factor (NGF) synthesis in mouse astrocytes in culture." Biochemical and Biophysical Research Communication. 238. 468-472 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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