天然有機化合物の有効活用を目指した新規生物活性化合物探索法の開発とその応用

• 研究課題/領域番号: 14J07738
• 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: 創薬化学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 野口 太朗 京都大学, 薬学研究科, 特別研究員(DC1)
• 研究期間 (年度): 2014-04-25 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円); 2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円); 2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円); 2014年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
• キーワード: 鏡像体タンパク質 / 鏡像スクリーニング / 化学合成タンパク質 / 天然物創薬 / 抗腫瘍活性化合物 / スクリーニング / 構造活性相関

研究実績の概要

研究代表者は、天然物の鏡像構造を有する化合物群の効率的な探索を目指して、鏡像体タンパク質を用いた新規生物活性評価系の構築を行っている。平成28年度は、昨年度までに化合物アレイ法を用いたスクリーニングにより得られたGrb2のSH2ドメイン（以下Grb2-SH2）に対するヒット化合物群からの阻害剤探索と、新たな医薬品探索のための標的分子として細菌のアミノ酸代謝酵素の化学合成法の確立に向けた検討を実施した。
まず、ELISAに用いるビオチン標識Grb2-SH2の両鏡像体について、3セグメントを用いた段階的なNCL反応による合成プロセスを確立した。この化学合成タンパク質を利用して、EGFR由来のリン酸化チロシンを含むペプチドとの競合阻害実験を実施した。望みの阻害活性を有する化合物は見いだされなかったものの、化学合成タンパク質を用いた化合物アレイ解析とELISAによる二段階の探索プロセスを確立したことで、SH2ドメインタンパク質が鏡像スクリーニングへ適応可能であることを明らかにした。
細菌のアミノ酸代謝酵素は、複数のセグメントを用いたNCL反応による合成を検討した。合成検討の過程で、セグメントの難溶性に伴うHPLC精製の困難さの問題が生じたため、新規溶解性補助基を設計・合成し、難溶性セグメントに導入することで解決した。併せて構成ペプチド鎖に該当する全セグメント（計6種類）の合成を達成した。今後、各セグメントを用いた段階的なNCL反応と、全長ペプチド鎖構築後に補助基を脱保護することで全合成が可能であると期待される。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Synthesis of Grb2 SH2 domain proteins for mirror-image screening systems. (2017)
  • 著者名/発表者名: Noguchi T, Ishiba H, Honda K, Kondoh Y, Osada H, Ohno H, Fujii N, Oishi S.
  • 雑誌名: Bioconjugate Chemistry 巻: 28 号: 2 ページ: 609-619
  • DOI: 10.1021/acs.bioconjchem.6b00692
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Screening of a virtual mirror-image library of natural products (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Noguchi, S. Oishi, K. Honda, Y. Kondoh, T. Saito, H. Ohno, H. Osada, N. Fujii
  • 雑誌名: Chem. Comm. 巻: 52 号: 49 ページ: 7653-7656
  • DOI: 10.1039/c6cc03114e
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Structure-activity relationship study on senktide for development of novel potent neurokinin-3 receptor selective agonists. (2015)
  • 著者名/発表者名: Misu R, Yamamoto K, Yamada A, Noguchi T, Ohno H, Yamamura T, Okamura H, Matsuda F, Ohkura S, Oishi S, Fujii N.
  • 雑誌名: MedChemCommun 巻: 6 号: 3 ページ: 469-476
  • DOI: 10.1039/c4md00514g
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Development of novel neurokinin 3 receptor (NK3R) selective agonists with resistance to proteolytic degradation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Misu R, Oishi S, Yamada A, Yamamura T, Matsuda F, Yamamoto K, Noguchi T, Ohno H, Okamura H, Ohkura S, Fujii N.
  • 雑誌名: J. Med. Chem. 巻: 57 号: 20 ページ: 8646-8651
  • DOI: 10.1021/jm500771w
  • 査読あり
• [学会発表] Development of a screening system for Grb2 SH2 domain inhibitors using synthetic proteins (2016)
  • 著者名/発表者名: 野口太朗、石場勲之、藤井信孝、大野浩章、大石真也
  • 学会等名: 第53回ペプチド討論会
  • 発表場所: 京都テルサ（京都府京都市）
  • 年月日: 2016-10-26
• [学会発表] Facile access to the mirror-image library of chiral natural product derivatives: Identification of MDM2-p53 interaction inhibitor (2016)
  • 著者名/発表者名: 野口太朗、大石真也、本田香織、近藤恭光、斎藤臣雄、大野浩章、長田裕之、藤井信孝
  • 学会等名: 第8回武田科学振興財団薬科学シンポジウム
  • 発表場所: 武田研修センター（大阪府吹田市）
  • 年月日: 2016-01-21
• [学会発表] MDM2タンパク質の化学合成と天然物の鏡像体化合物群からの医薬品探索への応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 野口太朗、大石真也、本田香織、近藤恭光、斎藤臣雄、長田裕之、藤井信孝
  • 学会等名: 第36回有機合成若手セミナー
  • 発表場所: 京都薬科大学躬行館（京都府京都市）
• [学会発表] Novel screening approach for drug discovery from virtual mirror-image library of chiral natural products (2015)
  • 著者名/発表者名: Taro Noguchi, Shinya Oishi, Kaori Honda, Yasumitsu Kondoh, Tamio Saito, Hiroaki Ohno, Hiroyuki Osada, Nobutaka Fujii
  • 学会等名: The international congress of pacific basin societies 2015
  • 発表場所: Hilton Hawaiian Village（ハワイホノルル）
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] キラルな天然有機化合物の鏡像体群を医薬品探索のリソースとしたMDM2-p53相互作用阻害剤の探索 (2015)
  • 著者名/発表者名: 野口太朗、大石真也、本田香織、近藤恭光、斎藤臣雄、大野浩章、長田裕之、藤井信孝
  • 学会等名: 第33回メディシナルケミストリーシンポジウム
  • 発表場所: 幕張国際研修センター（千葉県幕張市）
  • 年月日: 2015-11-25
• [学会発表] Identification of a novel MDM2-p53 inhibitor using mirror-image-screening technology for chiral natural products (2015)
  • 著者名/発表者名: Taro Noguchi, Shinya Oishi, Kaori Honda, Yasumitsu Kondoh, Tamio Saito, Hiroaki Ohno, Hiroyuki Osada, Nobutaka Fujii
  • 学会等名: The 9th Seoul-Kyoto-Osaka joint symposium on pharmaceutical sciences for young scientists
  • 発表場所: Hana Hall, New Drug Development Center, Seoul University（韓国ソウル）
  • 年月日: 2015-11-17
  • 国際学会
• [学会発表] Identification of an MDM2-p53 interaction inhibitor from virtual mirror-image library of chiral natural product derivatives (2015)
  • 著者名/発表者名: 野口太朗、大石真也、本田香織、近藤恭光、斎藤臣雄、大野浩章、長田裕之、藤井信孝
  • 学会等名: 第52回ペプチド討論会
  • 発表場所: 中央公民館（神奈川県平塚市）
  • 年月日: 2015-11-16
• [学会発表] 天然物とその誘導体の鏡像体群の活用を目指した新規スクリーニング法の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 野口太朗、大石真也、本田香織、近藤恭光、斎藤臣雄、大野浩章、長田裕之、藤井信孝
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会 第10回年会
  • 発表場所: 東北大 川内キャンパス（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2015-06-10
• [学会発表] 天然物の鏡像体化合物の活用を目指した新規スクリーニング法の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 野口太朗、大石真也、本田香織、近藤恭光、斎藤臣雄、大野浩章、長田裕之、藤井信孝
  • 学会等名: 日本薬学会第135年会
  • 発表場所: デザインクリエイティブセンター神戸（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-03-25 – 2015-03-27
• [備考] 京都大学大学院薬学研究科 医薬創成情報科学専攻 ケモゲノミクス・薬品有機製造学分野
  • URL: http://www.pharm.kyoto-u.ac.jp/seizo/index.html
• [備考] 京都大学大学院薬学研究科 医薬創成情報科学専攻 ケモゲノミクス・薬品有機製造学
  • URL: http://www.pharm.kyoto-u.ac.jp//seizo/