標識化バフィロマイシン誘導体の合成を基盤とした液胞型ATPアーゼ阻害機構の解明

• 研究課題/領域番号: 15K01821
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ケミカルバイオロジー
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 土川 博史 大阪大学, 理学研究科, 助教 (30460992)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: バフィロマイシン / ATPアーゼ / フッ素標識 / 化学合成 / 構造解析 / 固体NMR / V-ATPase / Bafilomycin / F-NMR

研究成果の概要

本研究では液胞型プロトン－ＡＴＰアーゼ（V-ATPase）を特異的に阻害するバフィロマイシン（Baf）に着目し、化学合成を基盤とした複合体構造解析を実施することで、阻害機構の解明を目指した。まず固体NMR測定に必須となるフッ素標識化Bafの合成および活性評価を行い、活性を保持した誘導体の創生に成功した。続いて合成した活性誘導体と不活性誘導体の脂質膜中での挙動解析を行った結果、顕著な運動性の違いを見出し、これが異なる活性の強さの要因である可能性を初めて示唆することに成功した。さらにV-ATPase含有試料を調製し、合成したフッ素標識化Bafを用いた固体NMRによる複合体構造解析を実施した。

研究成果

• [雑誌論文] Stereoselective Construction of Cisoidal Bisspiroacetal Frameworks through Magnesium Coordination of the Bilateral Acetal Oxygen Atoms (2018)
  • 著者名/発表者名: Yoshifumi Yasukawa, Hiroshi Tsuchikawa, Yasuto Todokoro, and Michio Murata
  • 雑誌名: Asian Journal of Organic Chemistry 巻: - 号: 6 ページ: 1101-1106
  • DOI: 10.1002/ajoc.201800074
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bafilomycin analogue site-specifically fluorinated at the pharmacophore macrolactone ring has potent vacuolar-type ATPase inhibitory activity (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Tsuchikawa, Tatsuru Hayashi, Hajime Shibata, Michio Murata, Yoko Nagumo, Takeo Usui
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett 巻: 57 号: 22 ページ: 2426-2429
  • DOI: 10.1016/j.tetlet.2016.04.075
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Elucidation of Bafilomycin-Vacuolar-type ATPase interaction based on solid-state NMR (2018)
  • 著者名/発表者名: Tatsuru Hayashi, Hiroshi Tsuchikawa, Yuichi Umegawa, Michio Murata, Yoko Nagumo, Takeo Usui
  • 学会等名: 日本化学会 第98春季年会
• [学会発表] Investigation of the Interaction between Vacuolar-type ATPase and Bafilomycin by Solid-state NMR (2017)
  • 著者名/発表者名: Hayashi, T, Tsuchikawa, H, Shibata, H, Murata, M, Nagumo, Y, Usui, T
  • 学会等名: 18th Tetrahedron Symposium Asia Edition
  • 国際学会
• [学会発表] 固体NMRによる配座解析を目指したフッ素標識化バフィロマイシンの合成と生物活性評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: ○林 達・柴田 一・土川 博史・村田 道雄・臼井 健郎
  • 学会等名: 日本化学会 第96春季年会
  • 発表場所: 同志社大学 京田辺キャンパス
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] Design, synthesis and biological evaluation of fluorinated bafilomycin analogues as an NMR probe to analyze the interaction with vacuolar-type ATPase (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Tsuchikawa, H. Shibata, T. Hayashi, S, Hanashima, N. Matsumori, M. Murata, T. Usui
  • 学会等名: PACIFICHEM 2015
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii, USA
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会