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非メバロン酸経路を標的とする新規複素環含有抗菌剤の合成と評価

研究課題

研究課題/領域番号 13F03344
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 生体関連化学
研究機関京都大学

研究代表者

大神田 淳子  京都大学, 化学研究所, 准教授 (50233052)

研究分担者 PARVATKAR PRAKASH  京都大学, 化学研究所, 外国人特別研究員
PARVATKAR Prakash  京都大学, 化学研究所, 外国人特別研究員
PARVATKAR Prakash Tukaram  京都大学, 化学研究所, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2015年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2014年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2013年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
キーワード非メバロン酸経路 / 抗菌剤 / ライブラリ / ジテルペン / 14-3-3阻害剤 / 細胞内中分子合成 / 初発酵素 / 非メバロン酸イソプレノイド生合成 / dxs / 阻害剤 / 抗菌活性 / ヒドロキサム酸誘導体 / H. Influenzae / ケトクロマゾン / ライブラリスクリーニング
研究実績の概要

近年、MRSA やNDM-1 産生菌に代表される多剤耐性菌が、医療現場で蔓延し致死性の感染症を引き起こすことから、重大な社会問題となっている。これらの菌はラクタム系抗菌剤などの従来の抗生物質に対する耐性を遺伝的に獲得しているため、新しい作用機序で抗菌活性を示す薬剤の開発が早急に求められている。本研究では、細菌が持つ非メバロン酸イソプレノイド生合成経路(MEP 経路)を阻害する低分子化合物を化合物ライブラリから見出し、新規抗菌剤開発に向けた基盤構築を目的とした。一方、細胞内信号伝達系を構成するたんぱく質相互作用(PPIs)は、ポストゲノム時代の新しい創薬標的として広く注目されているが、一般に広く浅い作用面が低分子創薬を難しくしている。近年分子量が600~1万程度の中分子群がPPI阻害剤として期待されているが、一般に細胞透過性が低い等の課題がある。本研究では、ジテルペン系天然物を利用した細胞内中分子合成とPPI制御も検討した。
本年度は細胞内中分子合成に注力した。アルデヒド含有天然物とオキシアミノ基含有ペプチド断片を設計し、14-3-3を鋳型とする縮合反応を検討したところ、反応は速やかに進行し24時間後に90%の収率で対応する縮合体を与えた。この反応は細胞内でも40%程度の収率で進行したうえ、極めて強い細胞成長阻害活性を示した。免疫沈降実験により14-3-3とcRafの結合に及ぼす化合物の効果を検証した結果、縮合体は顕著に結合を減弱させることが判った。以上の結果から、細胞内で発生させた天然物とペプチドの縮合体が、14-3-3相互作用を阻害して顕著な細胞増殖抑制活性を誘導したと結論し、米国化学会速報誌に発表した。本研究の成果は、細胞内たんぱく質間相互作用阻害剤の新しいプロドラッグの概念を提唱するものとして意義あるものと考えられる。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 5件、 招待講演 7件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Intracellular generation of a diterpene-peptide conjugate that inhibits 14-3-3-mediated interactions.2015

    • 著者名/発表者名
      Parvatkar P., Kato N., Uesugi M., Sato S., Ohkanda J.
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 137 号: 50 ページ: 15624-15627

    • DOI

      10.1021/jacs.5b09817

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] たんぱく質間相互作用を調節する合成分子を創る2016

    • 著者名/発表者名
      大神田淳子
    • 学会等名
      香川大学2015年度学内講演会
    • 発表場所
      香川大学
    • 年月日
      2016-02-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞内たんぱく質間相互作用を制御する中分子の創製2016

    • 著者名/発表者名
      大神田淳子
    • 学会等名
      お茶の水女子大学化学科公開セミナー
    • 発表場所
      お茶の水女子大学
    • 年月日
      2016-02-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Module-assembly for intracellular generation of mid-sized agents2016

    • 著者名/発表者名
      Junko Ohkanda
    • 学会等名
      Asian Chemical Biology Initiative
    • 発表場所
      Jakarta, Indonesia
    • 年月日
      2016-01-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Module-Assembly for Mid-sized Agents that Regulate Intracellular Protein-protein Interactions2016

    • 著者名/発表者名
      Junko Ohkanda, Prakash Parvatkar, Motonari Uesugi, Nobuo Kato, Jiazhi Sun
    • 学会等名
      The 8th Takeda Science Foundation Symposium on PharmaSciences
    • 発表場所
      Osaka
    • 年月日
      2016-01-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Structure-based Design of PPI Inhibitors that Disrupt Ras Prenylation2015

    • 著者名/発表者名
      Junko Ohkanda
    • 学会等名
      Pacifichem2015
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Rational Design of Peptide-based Agents that Control Intracellular Protein-protein Interaction2015

    • 著者名/発表者名
      Junko Ohkanda
    • 学会等名
      The Seventh Peptide Engineering Meeting PEM7
    • 発表場所
      Pune, India
    • 年月日
      2015-12-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Intracellular Generation of Diterpene-Peptide Conjugate that Inhibits 14-3-3 Interactions2015

    • 著者名/発表者名
      Junko Ohkanda, Prakash Parvatkar, Motonari Uesugi, Nobuo Kato
    • 学会等名
      IKCOC-13
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2015-11-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 細胞内たんぱく質間相互作用を制御する中分子の創製2015

    • 著者名/発表者名
      大神田淳子
    • 学会等名
      中外製薬鎌倉研究所講演会
    • 発表場所
      中外製薬鎌倉研究所
    • 年月日
      2015-10-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 中分子型たんぱく質間相互作用阻害剤の細胞内合成2015

    • 著者名/発表者名
      Prakash Parvatkar、加藤 修雄、上杉 志成、大神田 淳子
    • 学会等名
      第9回バイオ関連化学シンポジウム
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2015-09-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] たんぱく質間相互作用を標的とする中分子を創る2015

    • 著者名/発表者名
      大神田淳子
    • 学会等名
      創薬懇話会
    • 発表場所
      徳島
    • 年月日
      2015-07-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 抗がん活性フシコクシン誘導体の作用機序解明に向けた標的探索2015

    • 著者名/発表者名
      渡邉 はるひ、楠本 純士、Prakash Parvatkar、王 辰宇、加藤 修雄、佐藤 慎一、上杉 志成、大神田 淳子
    • 学会等名
      第95日本化学会春季年会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2015-03-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] K-Ras specific inactivation by inhibitors of protein-protein interactions2014

    • 著者名/発表者名
      J. Ohkanda, M. Tsubamoto, N. Kato, J. Sun, P. Parvatkar, M. Uesugi
    • 学会等名
      Swiss-Japanese Chemical Biology Symposium 2014
    • 発表場所
      Bern, Switzerland
    • 年月日
      2014-10-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] The Ohkanda Research Group

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] Ohkanda Research Group

    • URL

      http://www.sc1.kyoto-u.ac.jp/~johkanda/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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