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変異酵素の分子認識解析に基づく耐性克服HIVプロテアーゼ阻害剤のデザイン

研究課題

研究課題/領域番号 12470508
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 医薬分子機能学
研究機関京都薬科大学

研究代表者

木曽 良明  京都薬科大学, 薬学部, 教授 (40089107)

研究分担者 山崎 俊正  独立行政法人 農業生物資源研究所, 主任研究官
木村 徹  京都薬科大学, 薬学部, 助手 (70204980)
林 良雄  京都薬科大学, 薬学部, 助教授 (10322562)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
11,000千円 (直接経費: 11,000千円)
2002年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2001年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2000年度: 4,900千円 (直接経費: 4,900千円)
キーワードHIVプロテアーゼ阻害剤 / エイズ治療薬 / ペプチドミメティック / 抗ウイルス薬 / ドラッグデザイン / 薬剤耐性 / プロドラッグ / 酵素・阻害剤複合体 / プロドラック / ペプチド合成
研究概要

新しい作用機構によるHIVプロテアーゼ阻害剤の導入はエイズの多剤併用療法における新たな展開をもたらしているが,薬剤の投与量,経済性,副作用,耐性など問題点が山積みである.
このような問題点を克服するため,分子認識解析研究により得られたデータに基づいて,理想的な基質遷移状態ミミックであるヒドロキシメチルカルボニル(HMC)イソステアを含む小分子型のHIVプロテアーゼ阻害剤のデザインと合成を行った.小分子型かつ高活性の阻害剤はコストの点で有利であり,また耐性発現の問題においても,分子認識の考察に基づき,変異酵素との相互作用部位が少ない点から有利であると思われる.
さらに,逆転写酵素阻害剤とのハイブリッド型抗エイズ薬にすることにより細胞膜透過性に優れ,相乗効果をもつ本格的な第三世代の耐性克服エイズ治療薬のデザインと合成をめざした.その結果,ジペプチドKNI-727と逆転写酵素阻害剤AZTとを自発的切断可能なリンカーで結合させたダブルドラッグが高い抗HIV活性を示すことを見いだした.また,分子内アシル転位反応を利用した水溶性プロドラッグを合成し,プロドラッグから活性分子の遊離時間を目的に応じて操作することに成功した.
新しいデザインの点では,L-テトラヒドロフラニルグリシンを含む阻害剤を合成し,S2位で酵素と好都合な相互作用をしていることを示した.また,P1-P1'位にヒドロキシメチルカルボニルヒドラジドを含む偽対称性阻害剤が高いHIVプロテアーゼ阻害活性を有することを示した.
一方,ジペプチド耐性克服型HIVプロテアーゼ阻害剤KNI-727およびKNI-764は,マラリア原虫の増殖に重要な役割をはたすプラスメプシンIIも選択的に阻害することを示した.このプラスメプシンIIもアスパラギン酸プロテアーゼであり,我々の阻害剤デザインの方法論が,アスパラギン酸プロテアーゼ阻害剤デザインに広く応用できることを示した.

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (33件)

  • [文献書誌] Ei'ichi Ami: "Synthesis of novel amino acid, L-bis-tetrahydrofuranylglycines"Tetrahedron Letters. 43. 2931-2934 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 木曽良明: "新しいHIVプロテアーゼ阻害剤 大量投与や薬剤耐性などの問題克服をめざして"医学のあゆみ. 201. 231-235 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshio Hamada: "New water-soluble prodrugs of HIV protease inhibitors based on O→N intramolecular acyl migration"Bioorg.Med.Chem.. 10. 4155-4167 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 相馬洋平: "水溶性プロドラッグ"化学工業. 53. 465-471 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Rajesh: "An expedient synthesis of N^α-protected-L-tetrahydrofuranylglycine and its application in the synthesis of novel substrate based inhibitors of HIV-1 protease"Bioorg.Med.Chem.Lett.. 12. 3615-3617 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koushi Hidaka: "Design and synthesis of pseudo-symmetric HIV protease inhibitors containing a novel hydroxymethylcarbonyl (HMC)-hydrazide isostere"Bioorg.Med.Chem.Lett.. 13. 93-96 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenichi Akaji: "Methods of organic Chemistry ; Vol. E22b, Synthesis of Peptides and Peptidomimetics"Georg Thieme Verlag. 785 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ei'ichi Ami, S. Rajesh, Jung Wang, Tooru Kimura, Yoshio Hayashi, Yoshiaki Kiso, Toshimasa Ishida: "Synthesis of novel amino acid, L-bis-tetrahydrofuranylglycines"Tetrahedron Letters. 43 (16). 2931-2934 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshio Hamada, Jun Ohtake, Youhei Sohma, Tooru Kimura, Yoshio Hayashi, Yoshiaki Kiso: "New water-soluble prodrugs of HIV protease inhibitors based on O → N intramolecular acyl migration"Bioorg. Med. Chem.. 10 (12). 4155-4167 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Rajesh, Ei'ichi Ami, Tomoya Kotake, Tooru Kimura, Yoshio Hayashi, Yoshiaki Kiso: "An expedient synthesis of N^α-protected-L-tetrahydrofuranylglycine and its application in the synthesis of novel substrate based inhibitors of HIV-1 protease"Bioorg. Med. Chem. Lett.. 12 (24). 3615-3617 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koushi Hidaka, Tooru Kimura, Yoshio Hayashi, Keith F. McDaniel, Tatyana Dekhtyar, Lynn Colletti, Yoshiaki Kiso: "Design and synthesis of pseudo-symmetric HIV protease inhibitors containing a novel hydroxymethylcarbonyl (HMC)-hydrazide isostere"Bioorg. Med. Chem. Lett.. 13 (1). 93-96 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenichi Akaji and Yoshiaki Kiso: "Synthesis of cystine peptide"Synthesis of Peptides and Peptidomietics. Houben-Weyl. 101-141 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ei'Ichi Ami: "Synthesis of novel amino acid, L-bis-tetrahydrofuranylglycines"Tetrahedron Letters. 43・16. 2931-2934 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 木曽良明: "新しいHIVプロテアーゼ阻害剤 大量投与や薬剤耐性などの問題克服をめざして"医学のあゆみ. 201・4. 231-235 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshio Hamada: "New water-soluble prodrugs of HIV protease inhibitors based on O→N intramolecular acyl migration"Bioorg.Med.Chem.. 10・12. 4155-4167 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 相馬洋平: "水溶性プロドラッグ"化学工業. 53・6. 465-471 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] S.Rajesh: "An expedient synthesis of N^α-protected-L-tetrahydrofuranylglycine and its application in the synthesis of novel substrate based inhibitors of HIV-1 protease"Bioorg.Med.Chem.Lett.. 12・24. 3615-3617 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Koushi Hidaka: "Design and synthesis of pseudo-symmetric HIV protease inhibitors containing a novel hydroxymethylcarbonyl(HMC)-hydrazide isostere"Bioorg.Med.Chem.Lett.. 13・1. 93-96 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kenichi Akaji: "Methods of organic Chemistry ; Vol.E22b, Synthesis of Peptides and Peptidomimetics"Georg Thieme Verlag. 785 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hikaru Matsumoto: "Design, synthesis, and biological evaluation of anti-HIV double-drugs : conjugates of HIV protease inhibitors with a reverse transcriptase inhibitor through spontaneously cleavable linkers"Bioorganic Medicinal Chemistry. 9(6). 1589-1600 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Adrian Velazquez-Campoy: "The binding energetics of first-and second-generation HIV-protease inhibitors : implications for drug design"Archives of Biochemistry and Biophysics. 390(2). 169-175 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 木曽良明: "分子認識を基盤とする創薬科学研究"化学工業. 52(6). 409-415 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Myeong-cheol Song: "Design and synthesis of new inhibitors of HIV-1 protease dimerization with con-formationally constrained templates"Bioorganic Medicinal Chemistry Letters. 11(18). 2465-2468 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 木村徹: "自発的に再生可能な水溶性プロドラッグ:薬物放出時間の制御"MED CHEM NEWS. 11(3). 15-19 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Mitsunobu Doi: "KNI-272, a highly selective and potent petidic HIV protease inhibitor"Acta Crystallographica. C57(11). 1333-1335 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 鈴木紘一: "タンパク質分解の不思議:こわれなくてもこわれすぎてもいけない"クバプロ. 187 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 木曽良明: "薬剤耐性をいかに克服するか-分子認識に基づく耐性克服エイズ治療薬のデザインと開発を例として-."臨床と微生物. 28・1. 65-72 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Hikaru Matsumoto: "Synthesis and biological evaluation of prodrug-type anti-HIV agents : Ester conjugates of carboxylic acid-containing dipeptide HIV protease inhibitors and a reverse transcriptase inhibitor."Bioorganic & Medicinal Chemistry. 9・2. 417-430 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Hikaru Matsumoto: "Controlled drug rlease : new water-soluble prodrugs of an HIV protease inhibitor."Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. 11・4. 605-609 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] A.Velazquez-Campoy: "Thermodynamic dissection of the binding energetics of KNI-272, a potent HIV-1 protease inhibitor."Protein Science. 9・9. 1801-1809 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Tsutomu Mimoto: "Structure-activity relationship of orally potent tripeptide-based HIV proteae inhibitors containing hydroxymethylcarbonyl isostere."Chemical & Pharmaceutical Bulletin. 48・9. 1310-1326 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Hikaru Matsumoto: ""Double-drugs"-A new class of prodrug forms of an HIV protease inhibitor conjugated with a reverse transcriptase inhibitor by a spontaneously cleavable linker."Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. 10・11. 1227-1231 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 木曽良明: "ウイルス感染症との戦い-現状と21世紀への展望-.II各論.12.AIDS.4)HIVプロテアーゼ阻害剤."医薬ジャーナル社. 500 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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