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アスパラギン酸プロテアーゼの分子認識に基づく難病治療薬のデザインと開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 15390039
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 創薬化学
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 林 良雄  京都薬科大学, 薬学部, 助教授 (10322562)
木村 徹  京都薬科大学, 薬学部, 助手 (70204980)
山崎 俊正  京都薬科大学, チーム長 (40360458)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
11,000千円 (直接経費: 11,000千円)
2005年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2004年度: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2003年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
キーワード酵素阻害剤 / アスパラギン酸プロテアーゼ / アルツハイマー病 / β-セクレターゼ / プラスメプシン / 成人T細胞白血病 / HTLV-1プロテアーゼ / セクレターゼ / HIVプロテアーゼ / マラリア / 分子認識 / ドラッグデザイン / 難病治療薬
研究概要

我々は基質遷移状態概念に基づいて,アスパラギン酸プロテアーゼに属するHIVプロテアーゼ阻害剤のデザインと合成を行い,理想的な遷移状態ミミックとして独創的なヒドロキシメチルカルボニル(HMC)イソステアを見いだし,さらに低分子化にも成功した.これらの低分子HIVプロテアーゼ阻害剤は,次世代抗HIV薬として期待されている.HIVプロテアーゼ阻害剤は画期的な成果を挙げたが,大量投与が必要であること,また副作用および耐性克服など解決すべき問題点が山積みである.
そこでプロテアーゼと阻害剤との相互作用解析に基づいて理想的な遷移状態ミミックであるHMCイソステアを含むジペプチド型HIVプロテアーゼ阻害剤をデザインすることにより,組織移行性の高い低用量抗HIV薬の開発をめざした.さらに,ジペプチド型低分子HIVプロテアーゼ阻害剤は,既存薬耐性ウイルスに効力を示しており,変異のパターンも異なっていることから耐性と副作用の問題点克服の可能性があり,変異酵素と阻害剤の分子認識解析に基づいてデザインを行い,また水溶性プロドラッグ化も行った.
このようなアスパラギン酸プロテアーゼにおける有用な阻害剤設計の方法論を,マラリア原虫増殖に重要な役割を果たすプラスメプシン類,アルツハイマー病に関与が示唆されているアミロイドβ-ペプチドの生成を調節するβ-セクレターゼ,成人T細胞白血病HTLV-1プロテアーゼに応用し,有用な阻害剤をデザイン・合成した。これらの化合物は難治性疾患の治療薬の開発に有用であると期待されている。

報告書

(4件)
  • 2006 研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (18件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (2件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件) 文献書誌 (6件)

  • [雑誌論文] The novel β-secretase inhibitor KMI-429 reduces amyloid β peptide production in amyloid precursor protein transeenic and wild-tune mice2006

    • 著者名/発表者名
      Masashi Asai
    • 雑誌名

      J.Neurochem. 96

      ページ: 533-540

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Overcoming roadblocks in lead optimization:a thermodynamic perspective2006

    • 著者名/発表者名
      Adam J. Ruben
    • 雑誌名

      Chem.Biol.Drug Design 67

      ページ: 2-4

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Small-sized BACE1 inhibitors2006

    • 著者名/発表者名
      Zyta Ziora
    • 雑誌名

      Drugs of the Future 31

      ページ: 53-63

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The novel β-secretase inhibitor KMI-429 reduces amyloid β peptide production in amyloid precursor protein transgenic and wild-type mice2006

    • 著者名/発表者名
      Masashi Asai, Chinatsu Hattori, Nobuhisa Iwata, Takaomi C. Saido, Noboru Sasagawa, Beata Szabo, Yasuhiro Hasimoto, Kei Maruyama, Sei-ichi Tamura, Yoshiaki Kiso, Shoichi Ishiura
    • 雑誌名

      J. Neurochem 96(2)

      ページ: 533-540

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Overcoming roadblocks in lead optimization: a thermodynamic perspective2006

    • 著者名/発表者名
      Adam J. Ruben, Yoshiaki Kiso, Ernesto Freire
    • 雑誌名

      Chem. Biol. Drug. Des. 67(1)

      ページ: 2-4

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Small-sized BACE1 inhibitors2006

    • 著者名/発表者名
      Zyta Ziora, Tooru Kimura, Yoshiaki Kiso
    • 雑誌名

      Drugs of the Future 31(1)

      ページ: 53-63

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The novel β-secretase inhibitor KMI-429 reduces amyloid β peptide production in amyloid precursor protein transgenic and wild-type mice2006

    • 著者名/発表者名
      Masashi Asai
    • 雑誌名

      Journal of Neurochemistry 96(2)

      ページ: 553-540

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Overcoming roadblocks in lead optimization : a thermodynamic perspective.2006

    • 著者名/発表者名
      Adam J.Ruben
    • 雑誌名

      Chemical Biology & Drug Design 67(l)

      ページ: 2-4

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] X-ray crystal structure of the aspartic protease plasmepsin 4 from the malarial parasite Plasmodium malariae bound to an allophenylnorstatine based inhibitor.2006

    • 著者名/発表者名
      Jose Clemente
    • 雑誌名

      Acta Crystallographica Sect D 62(3)

      ページ: 246-252

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Small-sized BACE1 inhibitors2006

    • 著者名/発表者名
      Zyta Ziora
    • 雑誌名

      Drugs of the Future 31(l)

      ページ: 53-63

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Design and synthesis of potent β-secretase (BACE1) inhibitors with P1' carboxylic acid bioisosteres.2006

    • 著者名/発表者名
      Tooru Kimura
    • 雑誌名

      Bioorganic Medicinal Chemistry Letters 16(9)

      ページ: 2380-2386

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Modification of P4 position in β-secretase (BACE1) inhibitors containing phenylnorstaine.2006

    • 著者名/発表者名
      Zyta Ziora
    • 雑誌名

      Peptide Science 2005(in press)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Design and synthesis of highly active Alzheimer's β-secretase (BACE1) inhibitors KMI-420 and KMI-429, with enhanced chemical stability.2005

    • 著者名/発表者名
      Tooru Kimura
    • 雑誌名

      Bioorganic Medicinal Chemistry Letters 15(1)

      ページ: 211-215

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A structural and thermodynamic escape mechanism from a drug resistant mutation of the HIV-1 protease.2004

    • 著者名/発表者名
      Sonia Vega
    • 雑誌名

      Proteins : Str.,Funct.& Bioionformatics 55(3)

      ページ: 594-602

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Design and synthesis of a novel water-soluble Aβ 1-42 isopeptide : an efficient strategy for the preparation of Alzheimer's disease-related peptide, Aβ1-42,via O-N intramolecular acyl migration reaction.2004

    • 著者名/発表者名
      Youhei Sohma
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters 45(31)

      ページ: 5965-5968

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Identification of peptidomimetic HTLV-1 protease inhibitors containing hydroxymethylcarbonyl (HMC) isostere as the transition-state mimic.2004

    • 著者名/発表者名
      Hikoichiro Maegawa
    • 雑誌名

      Bioorganic Medicinal Chemistry Letters 14(23)

      ページ: 5925-5929

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Search for substrate-based inhibitors fitting the S2' space of malarial aspartic protease plasmepsin II.2004

    • 著者名/発表者名
      Aiko Kiso
    • 雑誌名

      Journal of Peptide Science 10(11)

      ページ: 641-647

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Design of inhibitors against HIV, HTLV-1,and Plasmodium falciparum aspartic proteases.2004

    • 著者名/発表者名
      Hamdy M.Abdel-Rahman
    • 雑誌名

      Biological Chemsitry 385(11)

      ページ: 1035-1039

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [学会発表] Adaptive space search:Design of peptidomimetic inhibitors and prodrugs of aspartic proteases targeting intractable diseases2005

    • 著者名/発表者名
      Y. Kiso
    • 学会等名
      2005 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies(Pacifichem 2005)
    • 発表場所
      Honolulu,U.S.A.
    • 年月日
      2005-12-18
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Adaptive space search : Design of peptidomimetic inhibitors and prodrugs of aspartic proteases targeting intractable diseases.2005

    • 著者名/発表者名
      Y Kiso
    • 学会等名
      2005 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies(Pacifichem 2005)
    • 発表場所
      Honolulu, U.S.A.
    • 年月日
      2005-12-18
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] 第19回大学と科学公開シンポジウム講演収録集:アルツハイマー病:治療の可能性を探る2005

    • 著者名/発表者名
      木曽 良明
    • 出版者
      クバプロ
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 水溶性プロドラッグ2003

    • 発明者名
      木曽 良明
    • 権利者名
      木曽 良明
    • 出願年月日
      2003-07-11
    • 取得年月日
      2005-02-03
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshio Hamada: "Effect of the acyl groups on O→N acyl migration in the water-soluble prodrugs of HIV-1 protease inhibitor"Bioorganic Medicinal Chemistry Letters. 13(16). 2727-2730 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Azin Nezami: "High affinity inhibition of a family of Plasmodium falciparum proteases by a designed adaptive inhibitor"Biochemistry. 42(28). 8459-8464 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Youhei Sohma: "Development of water-soluble prodrugs of the HIV-1 protease inhibitor KNI-727 : Importance of the conversion time for higher gastrointestinal absorption of prodrugs based on spontaneous chemical cleavage"Journal of Medicinal Chemistry. 46(19). 4124-4135 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Daisuke Shuto: "KMI-008, a novel β-secretase inhibitor containing a hydroxymethylcarbonyl isostere as a transition-state mimic : design and synthesis of substrate-based octapeptides"Bioorganic Medicinal Chemistry Letters. 13(24). 4273-4276 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshio Hamada: "Water-soluble prodrugs of dipeptide HIV protease inhibitors based on O-N intramolelcular acyl migration : design, synthesis and kinetic study"Bioorganic Medicinal Chemistry. 12(1). 159-170 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tooru Kimura: "KMI-358 and KMI-370, highly potent and small-sized BACE1 inhibitors containing phenylnorstatine"Bioorganic Medicinal Chemistry Letters. 14(6). 1527-1531 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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