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活性型ペプチド結合構造の解明を目指した新規自由回転型イソスターの合成と機能評価

研究課題

研究課題/領域番号 10J02083
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 化学系薬学
研究機関京都大学

研究代表者

小林 数也  京都大学, 薬学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2010 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2011年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2010年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワードアルケン型ジペプチドイソスター / ペプチドミメティクス / CXCR4 / FC131 / 結合構造解析 / デフェリフェリクリシン / ヒドロキサム酸 / 金属キレート錯体 / アルケン型ペプチドイソスター / 構造活性相関研究 / NMR / 分子動力学計算 / 立体選択的
研究概要

GPCRの一種であるケモカイン受容体CXCR4は、癌の増殖や転移、HIV感染などの病態への関与が知られている。所属研究室ではこれまでに強力なCXCR4アンタゴニスト活性を有する環状ペンタペプチドFC131を見出している。申請者は、活性への寄与が示唆されているD-Tyr-Argジペプチド結合周辺の構造活性相関研究に着手し、前年度までに4種類のアルケン型ジペプチドイソスターを導入した誘導体の合成とそれらの活性評価、及びNMRデータに基づく分子動力学計算による最安定構造の算出を行った。
本年度の研究において申請者は、最近報告されたCXCR4の共結晶構造とFC131のNMR構造を用いたドッキングシミュレーションを行った。さらに得られた結合構造に基づいて合成した4種類のFC131誘導体のCXCR4との結合構造を算出することで、活性の変化を合理的に説明可能な推定結合構造を得た。また、これまでに報告されているFC131誘導体の中で最も高い活性を有するFC122は、FC131とは異なる結合様式で受容体に結合していることを示す結果を得た。
上記と並行して、鉄キレート性環状ヘキサペプチド・デフェリフェリクリシンの構造機能相関研究に着手した。デフェリフェリクリシンは、3つの連続するアミノ酸側鎖にヒドロキサム酸を有する興味深い構造の環状ペプチドである。申請者は、Fmoc固相合成法に適用可能な側鎖にヒドロキサム酸を有する非天然アミノ酸ユニットを合成し、本アミノ酸ユニットを用いた汎用性の高いデフェリフェリクリシン誘導体の合成法を確立した。また、金属キレート性官能基であるヒドロキサム酸は鉄以外の金属にも配位することに着目し、合成したデフェリフェリクリシンの各種金属キレート錯体の探索を行ったところ、ジルコニウム及びチタンと配位した2種類の新規金属キレート錯体を同定した。

報告書

(2件)
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (4件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Molecular Modeling Study of Cyclic Pentapeptide CXCR4 Antagonists : New Intsight into CXCR4-FC131 Interactions2012

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi K., Yoshikawa Y., et al
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      巻: 22 号: 6 ページ: 2146-2150

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2012.01.134

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Application of an N^δ-Acetyl-N^δ-hydroxyornithine Analog : Identification of Novel Metal Complexes of Deferriferrichrysin2012

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi K., et al
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry

      巻: (in press) 号: 8 ページ: 2651-2655

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2012.02.033

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure-Activity Relationship Study of a CXC Chemokine Receptor Type 4 Antagonist, FC131, Using a Series of Alkene Dipeptide Isosteres2012

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi K., et al
    • 雑誌名

      Journal of Medicinal Chemistry

      巻: (in press) 号: 6 ページ: 2746-2757

    • DOI

      10.1021/jm2016914

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Application of Tetrasubstituted Alkene-type Dipeptide Isosteres as N-Methylamide Equivalent2011

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi K., et al
    • 雑誌名

      Peptides : Proceedings of the 22nd American Peptide Symposium

      ページ: 38-39

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] Stereoselective Synthesis of Tyr-Orn Type Alkene Dipeptide Isosteres and Their Application to Bioactive Peptides2011

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi K., et al.
    • 雑誌名

      PEPTIDE SCIENCE 2010

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] アルケン型及びアミジン型ジペプチドイソスターの合成とCXCR4拮抗剤の構造活性相関研究への応用2011

    • 著者名/発表者名
      小林数也, 他
    • 学会等名
      第37回反応と合成の進歩シンポジウム
    • 発表場所
      あわぎんホール(徳島県)
    • 年月日
      2011-11-08
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Structure-activity Relationship Study on a CXCR4 Antagonist FC131 Using Alkene-type Dipeptide Isosteres2011

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi K, et al
    • 学会等名
      22^<nd> American Peptide Symposium
    • 発表場所
      San Diego (USA)
    • 年月日
      2011-06-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] アルケン型ジペプチドイソスターの合成とCXCR4拮抗剤FC131の構造活性相関研究への応用2011

    • 著者名/発表者名
      小林数也
    • 学会等名
      日本薬学会第131回年会
    • 発表場所
      ツインメッセ静岡(静岡)
    • 年月日
      2011-03-29
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of Alkene-type Dipeptide Isosteres and Its Application to Structure-activity Relationship Study on a CXCR4 Antagonist FC1312010

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi K., et al.
    • 学会等名
      5^<th> International Peptide Symposium
    • 発表場所
      京都国際会館(京都)
    • 年月日
      2010-12-06
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.pharm.kyoto-u.ac.jp/seizo/publication.html

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.pharm.kyoto-u.ac.jp/seizo/publication.htm

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-12-03   更新日: 2024-03-26  

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