ケミカルリゲーションを用いるHTLV-Iプロテアーゼ誘導体の合成研究

• 研究課題/領域番号: 15590030
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 化学系薬学
• 研究機関: 京都薬科大学
• 研究代表者: 木村 徹 京都薬科大学, 薬学部, 助手 (70204980)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円); 2004年度: 700千円 (直接経費: 700千円); 2003年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
• キーワード: ケミカルリゲーション / プロテアーゼ / 固相ペプチド合成 / HTLV / HAM / ATL

研究概要

HTLV-Iはエイズの原因ウイルスであるHIVとよく似たレトロウイルスで,ヒト成人白血病(ATL)やHTLV-I脊髄症(HAM)を引き起こす病原ウイルスである.HTLV-IはHIVの場合と同じようにウイルス固有のアスパルティックプロテアーゼを有しており,その阻害剤は大いに上記疾病の治療薬として期待出来る.本計画では完全な化学的手法によりHTLV-Iプロテアーゼ誘導体を合成し,阻害剤の開発に役立てることを目的とし,HIVプロテアーゼの合成に成功したチオールとアルキルハライドの反応によりスルフィド結合を得るケミカルリゲーション法を用いて,HTLV-Iプロテアーゼ誘導体の合成を行った.またこれを用いた阻害剤の評価系を確立した.
1-3)従来の固相ペプチド合成法が適用できる新規メルカプトアミドペプチド合成用樹脂担体をデザインし,メルカプトアミドペプチドをFmoc型固相合成にて合成した.また常法にて合成したブロモアセチルペプチドとケミカルリゲーションを行い,HTLV-Iプロテアーゼ誘導体を単一の目的物として得た.
4-5)常法にてHTLV-Iプロテアーゼの基質を合成し,酵素活性を評価したところ,文献値に匹敵する酵素活性を有することを確認した.
6)我々の有する多種のプロテアーゼ阻害剤による酵素阻害活性を測定,評価した.しかしHIVプロテアーゼ阻害活性は比較的良好な結果を示すのに比べHTLV-Iでは著しく弱い活性を示すものしか見いだせなかった.HTLV-Iには新たに設計した阻害剤が必要であり,本計画で合成した酵素誘導体が役立つ事が確認できた.

研究成果

• [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, Daisuke Shuto, Yoshio Hamada, Naoto Igawa, et al.
  • 雑誌名: Bioorg.Med.Chem.Lett. 15(1) ページ: 211-215
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [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, Daisuke Shuto Yoshio Hamada, Naoto Igawa, et al.
  • 雑誌名: Bioorg.Med.Chem.Lett. 15(1) ページ: 211-215
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [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, Daisuke Shuto, Yoshio Hamada, Naoto Igawa, et al.
  • 雑誌名: Bioorg.Med.Chem.Lett. 15(1) ページ: 211-215
• [雑誌論文] Water-soluble prodrugs of dipeptide HIV protease inhibitors based on O-N intramolecular acyl migration : design, synthesis and kinetic study (2004)
  • 著者名/発表者名: Y.Hamada, H.Matsumoto, S.Yamaguchi, T.Kimura, Y.Hayashi, et al.
  • 雑誌名: Biorg.Med.Chem. 12(1) ページ: 159-170
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] KMI-358 and KMI-370, highly potent and small-sized BACE1 inhibitors containing phenylnorstatine (2004)
  • 著者名/発表者名: T.Kimura, D.Shuto, S.Kasai, P.Liu, K.Hidaka, T.Hamada, Y.Hayashi, et al.
  • 雑誌名: Biorg.Med.Chem.Lett. 14(6) ページ: 1527-1531
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Rigid backbone moiety of KNI-272, a highly selective HIV protease inhibitor (2004)
  • 著者名/発表者名: Mitsunobu Doi, Tooru Kimura, Toshimasa Ishida, Yoshiaki Kiso
  • 雑誌名: Acta Crystallographica Sect.B B60(4) ページ: 433-437
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [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, Tooru Kimura, Yasuhiro Arii, Yasuko Matsui, et al.
  • 雑誌名: Bioorg.Med.Chem.Lett. 14(23) ページ: 5925-5929
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [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, Koushi Hidaka, Tooru Kimura, Yoshio Hayashi, et al.
  • 雑誌名: J.Peptide Sci. 10(11) ページ: 641-647
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Design of inhibitors against HIV, HTLV-I, and Plasmodium falciparum aspartic proteases (2004)
  • 著者名/発表者名: Hamdy M.Abdel-Rahman, Tooru Kimura, Koushi Hidaka, et al.
  • 雑誌名: Biological Chemistry 385(11) ページ: 1035-1039
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Water-soluble prodrugs of dipeptide HIV protease inhibitors based on O-N intramolelcular acyl migration : design, synthesis and kinetic study (2004)
  • 著者名/発表者名: Y.Hamada, H.Matsumoto, S.Yamaguchi, T.Kimura, Y.Hayashi, et al.
  • 雑誌名: Biorg.Med.Chem. 12(1) ページ: 159-170
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [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, Tooru Kimura, Yasuhiro Arii, Yasuko Matsui, et al.
  • 雑誌名: Bioorg.Med.Chem.Lett. 14(23) ページ: 5925-5929
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Design of inhibitors against HIV, HTLV-I, and Plasmodium falciparum aspartic proteases (2004)
  • 著者名/発表者名: Hamdy M.Abdel-Rahman, Tooru Kimura, Koushi Hidaka, et al.
  • 雑誌名: Biological Chemsitry 385(11) ページ: 1035-1039
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Effect of the acyl groups on O→N acyl migration in the water-soluble prodrugs of HIV-1 protease inhibitor. (2003)
  • 著者名/発表者名: Y.Hamada, H.Matsumoto, T.Kimura, Y.Hayashi, Y.Kiso
  • 雑誌名: Biorg.Med.Chem.Lett. 13(16) ページ: 2727-2730
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] High affinity inhibition of a family of Plasmodium falciparum proteases by a designed adaptive inhibitor (2003)
  • 著者名/発表者名: A.Nezami, T.Kimura, K.Hidaka, A.Kiso, J.Liu, Y.Kiso, E.Freire, et al.
  • 雑誌名: Biochemistry 42(28) ページ: 8459-8464
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Development of water-soluble prodrugs of the HIV-1 protease inhibitor KNI-727 (2003)
  • 著者名/発表者名: Y.Sohma, Y.Hayashi, T.ITo, H.Matsumoto, T.Kimura, Y.Kiso
  • 雑誌名: J.Med.Chem. 46(19) ページ: 4124-4135
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] KMI-008, a novel β-secretase inhibitor containing a hydroxymethylcarbonyl isostere as a transition-state mimic : design and synthesis of substrate-based octapeptides (2003)
  • 著者名/発表者名: D.Shuto, S.Kasai, T.Kimura, P.Liu, K.Hidaka, T.Hamada, et al.
  • 雑誌名: Biorg.Med.Chem.Lett. 13(24) ページ: 4273-4276
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Effect of the acyl groups on O→N acyl migration in the water-soluble prodrugs of HIV-1 protease inhibitor (2003)
  • 著者名/発表者名: Y.Hamada, H.Matsumoto, T.Kimura, Y.Hayashi, Y.Kiso
  • 雑誌名: Biorg.Med.Chem.Lett. 13(16) ページ: 2727-2730
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Development of water-soluble prodrugs of the HIV-1 protease inhibitor KNI-727 (2003)
  • 著者名/発表者名: Y.Sohma, Y.Hayashi, T.Ito, H.Matsumoto, T.Kimura, Y.Kiso
  • 雑誌名: J.Med.Chem. 46(19) ページ: 4124-4135
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Y.Hamada, H.Matsumoto, T.Kimura, Y.Hayashi, Y.Kiso: "Effect of the acyl groups on O→N acyl migration in the water-soluble prodrugs of HIV-1 protease inhibitor."Biorg.Med.Chem.Lett.. 13(16). 2727-2730 (2003)
• [文献書誌] A.Nezami, T.Kimura, K.Hidaka, A.Kiso, J.Liu, Y.Kiso, E.Freire, et al.: "High affinity inhibition of a family of Plasmodium falciparum proteases by a designed adaptive inhibitor"Biochemistry. 42(28). 8459-8464 (2003)
• [文献書誌] Y.Sohma, Y.Hayashi, T.Ito, H.Matsumoto, T.Kimura, Y.Kiso: "Development of water-soluble prodrugs of the HIV-1 protease inhibitor KNI-727"J.Med.Chem.. 46(19). 4124-4135 (2003)
• [文献書誌] D.Shuto, S.Kasai, T.Kimura, P.Liu, K.Hidaka, T.Hamada, et al.: "KMI-008, a novel β-secretase inhibitor containing a hydroxymethylcarbonyl isostere as a transition-state mimic : design and synthesis of substrate-based octapeptides"Biorg.Med.Chem.Lett.. 13(24). 4273-4276 (2003)
• [文献書誌] Y.Hamada, H.Matsumoto, S.Yamaguchi, T.Kimura, Y.Hayashi, et al.: "Water-soluble prodrugs of dipeptide HIV protease inhibitors based on O-N intramolelcular acyl migration : design, synthesis and kinetic study"Biorg.Med.Chem.. 12(1). 159-170 (2004)
• [文献書誌] T.Kimura, D.Shuto, S.Kasai, P.Liu, K.Hidaka, T.Hamada, Y.Hayashi, et al.: "KMI-358 and KMI-370, highly potent and small-sized BACE1 inhibitors containing phenylnorstatine"Biorg.Med.Chem.Lett.. 14(6). 1527-1531 (2004)