ＳＦＸを用いたＨＩＶアクセサリータンパク質と宿主制限因子の複合体の動的構造の解明

• 研究課題/領域番号: 16F16111
• 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: 物理系薬学
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 大塚 雅巳 熊本大学, 大学院生命科学研究部(薬), 教授 (40126008)
• 研究分担者: CIFTCI HALIL 熊本大学, 大学院生命科学研究部(薬), 外国人特別研究員
• 研究期間 (年度): 2016-04-22 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円); 2017年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円); 2016年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
• キーワード: HIV / MA / IP6 / SFX / Vpx

研究実績の概要

①SAMHD1およびDCAF1タンパク質を発現し精製することに成功したが、アクセサリータンパク質Vpxを精製するには至らなかった。E. coliの系統を変える、GSTタグをもつVpxタンパク質を構築するなど試みたが、結晶精製スクリーニングに必要なVpx-SAMHD1-DCAF1三者複合体を形成するに十分な濃度のVpxタンパク質を得るに至らなかった。
②MA-IP6複合体結晶を得ることができ、2つの異なった形の結晶を回折実験に供し、2.7および2.5 Åの分解能で結晶構造を解くことができた。予想したとおり、IP6分子はタンパク質の塩基性の高い領域のアミノ酸残基と相互作用していた。両結晶のパッキングについてはMAの集合とIP6分子との観点から議論することができる。現在、スタンフォード大学との共同研究により、大阪のSACLAの2018年5月のビームタイムにおいてIP6のナノ結晶の室温におけるSFX実験を行っているところである。
③トルコ薬用植物と合成化合物を基軸とした医薬スクリーニングについては、benzyl 3-hydroxy-23-oxoolean-12-en-28-oateがBcr-Abl陽性のK562細胞に対して最も有効で（IC50は9.3 μM）、腫瘍特異性とアポプトーシス誘導活性を示した。本化合物はAblプロテインキーゼを低いマイクロモルオーダーのIC50値で阻害するが、BRK, BTK, CSK, LYN BおよびSRCキナーゼに対する阻害効果はイマチニブより高いものであった。さらに、本化合物とBcr-Ablの複合体のドッキングシミュレーションの結果ベンジルエステル部分が幾つかの重要なアミノ酸残基と結合および疎水性相互作用を持つことが示された。全体として、本研究でジプソジェニン誘導体がキナーゼ阻害剤の新しいクラスとなることを示した。

現在までの達成度 (段落)

29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

29年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] Anadol University/Ege University(Turkey)
• [国際共同研究] Stanford University(米国)
• [雑誌論文] The First Pentacyclic Triterpenoid Gypsogenin Derivative Exhibiting Anti-ABL1 Kinase and Anti-chronic Myelogenous Leukemia Activities (2018)
  • 著者名/発表者名: Ciftci, H.I., Ozturk, S.E., Ali, T.F.S., Radwan, M.O., Tateishi, H., Koga, R., Ocak, Z., Can, M., Otsuka, M., and Fujita, M.
  • 雑誌名: Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ＆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ 巻: 41 号: 4 ページ: 570-574
  • DOI: 10.1248/bpb.b17-00902
  • NAID: 130006602535
  • ISSN: 0918-6158, 1347-5215
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Introduction of H2C2-type zinc-binding residues into HIV-2 Vpr increases its expression level. (2018)
  • 著者名/発表者名: Koga, R., Yamamoto, M., Ciftci, H.I., Otsuka, M., and Fujita, M.
  • 雑誌名: FEBS Open Bio 巻: 1 号: 1 ページ: 146-153
  • DOI: 10.1002/2211-5463.12358
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Design, synthesis and biological evaluation of novel 1,3,4-Thiadiazole derivatives as potential antitumor agents against chronic myelogenous leukemia. Striking effect of nitrothiazole moiety. (2018)
  • 著者名/発表者名: Altintop, M.D., Ciftci, H.I., Radwan, M.O., Sever, B., Kaplancikli, Z.A., Ali, T.F.S., Koga, R., Fujita, M., Otsuka, M., and Ozdemir, A.
  • 雑誌名: Molecules 巻: 23 号: 1 ページ: 59-59
  • DOI: 10.3390/molecules23010059
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A dithiol compound binds to the zinc finger protein TRAF6 and suppresses its ubiquitination. (2017)
  • 著者名/発表者名: Koga, R., Radwan, M.O., Ejima, T., Kanemaru, Y., Tateishi, H., Ali, T.F.S., Ciftci, H.I., Shibata, Y., Taguchi, Y., Inoue, J., Otsuka, M., and Fujita, M.
  • 雑誌名: ChemMedChem 巻: 12 号: 23 ページ: 1935-1941
  • DOI: 10.1002/cmdc.201700399
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A clue to unprecedented strategy to HIV eradication: “Lock-in and apoptosis”. (2017)
  • 著者名/発表者名: Tateishi, H., Monde, K., Anraku, K., Koga, R., Hayashi, Y., Ciftci, H.I., DeMirci, H., Higashi, T., Motoyama, K, Arima, H., Otsuka, M., and Fujita, M.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 7 号: 1 ページ: 8957-8957
  • DOI: 10.1038/s41598-017-09129-w
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Synthesis, Computational Study, and Evaluation of in vitro Antimicrobial, Antibiofilm, and Anticancer Activities of New Sulfanyl Aminonaphthoquinone Derivatives (2017)
  • 著者名/発表者名: Nilufer Bayrak, Hatice Yildirim, Amac Fatih Tuyun, Emel Mataraci Kara, Berna Ozbek Celik, Girish Kumar Gupta, Halil I. Ciftci, Mikako Fujita, Masami Otsuka, Hamid R. Nasiri
  • 雑誌名: Letters in Drug Design & Discovery, 巻: 14 号: 6 ページ: 647-661
  • DOI: 10.2174/157018081406170606155530
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Se-SAD serial femtosecond crystallography dataset from selenobiotinyl-streptavidin (2017)
  • 著者名/発表者名: Chun Hong Yoon, Hasan DeMirci, Raymond G. Sierra, E. Han Dao, Radman Admadi, Fulya Aksit, Andrew L. Aquila, Alexander Batyuk, Halil I Ciftci, et al.
  • 雑誌名: Scientific Data 巻: 4 号: 1 ページ: 170055-170055
  • DOI: 10.1038/sdata.2017.55
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Role of zinc binding site of HIV-2 Vpx prevents instability and dysfunction of the protein (2017)
  • 著者名/発表者名: Minami Yamamoto, Ryoko Koga, Haruna Fujino, Kazunori Shimagaki, Halil Ibrahim Ciftci, Masahiro Kamo, Hiroshi Tateishi, Masami Otsuka, Mikako Fujita
  • 雑誌名: J. General Virol. 巻: 98 号: 2 ページ: 275-283
  • DOI: 10.1099/jgv.0.000701
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Zinc binding site of HIV-2 Vpx prevents instability and dysfunction of the protein. (2017)
  • 著者名/発表者名: 3.Yamamoto M, Koga R, Fujino H, Shimagaki K, Ciftci H.I, Kamo M, Tateishi H, Otsuka M and Fujita M.
  • 雑誌名: Journal of General Virology 巻: 98 ページ: 275-283
  • 査読あり
• [雑誌論文] Se-SAD serial femtosecond crystallography datasets from selenobiotinyl-streptavidin. (2017)
  • 著者名/発表者名: 4.Chun HY, Hasan D, Raymond GS, E Han D, Radman A, Fulya A, Andrew LA, Alexander B, Halilibrahim C, Serge G, Matt JH, Brandon H, Thomas JL, Meng L, Ulf L, Jason EK, Paul M, Yashas R, Theodore R, Evan R, Lindsey Z, Soichi W, Sebastien B, James MH, Mark SH.
  • 雑誌名: Scientific Data 巻: 4 ページ: 170055-170055
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Selenium single-wavelength anomalous diffraction de novo phasing using an X-ray Free Electron Laser. (2016)
  • 著者名/発表者名: 1.Mark Hunter, Chun Yoon, Hasan DeMirci, Raymond Sierra, Eugene Dao, Radman Admadi, Fulya Aksit, Andrew Aquila, Halilibrahim Ciftci, Serge Guillet, Matt Hayes, Thomas Lane, Mengning Liang, Ulf Lundstrom, Jason Koglin, Paul Mgbam, Yashas Rao, Lindesy Zhang, Soichi Wakatsuki, James Holton, Sebastien Boutet.
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 7 ページ: 13388-13388
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Kinase Inhibitory Activity of Glycyrrhetic Acid (2018)
  • 著者名/発表者名: Halil I Ciftci, Mohamed O Radwan, Masami Otsuka, Mikako Fujita
  • 学会等名: The 4th International Symposium on Pharmaceutical and Biomedical Sciences
  • 国際学会
• [学会発表] tructural Basis of Inositol Phosphate Recognition in the HIV-1 Gag Matrix (2017)
  • 著者名/発表者名: Halil I Ciftci, Hiroshi Tateishi, Kotaro Koiwai, Ryoko Koga, Masami Otsuka, Mikako Fujita, Fumiaki Yumoto, Toshiya Senda
  • 学会等名: Consortium of Biological Sciences
• [学会発表] Structural Basis of HIV-1 Gag Matrix Targeting by IP6 Derivative (2017)
  • 著者名/発表者名: Halil I Ciftci, Hiroshi Tateishi, Kotaro Koiwai, Ryoko Koga, Masami Otsuka, Mikako Fujita, Fumiaki Yumoto, Toshiya Senda
  • 学会等名: The 31st Annual Meeting of Japanese Society for AIDS Research
• [学会発表] Structural Basis of the Interaction between HIV-1 Gag Matrix and IP6 -Toward the Development of IP6 Derivative- (2017)
  • 著者名/発表者名: Halil I Ciftci, Hiroshi Tateishi, Kotaro Koiwai, Ryoko Koga, Masami Otsuka, Mikako Fujita, Fumiaki Yumoto, and Toshiya Senda
  • 学会等名: The 67th Annual Meeting of the Japanese Society for Virology
• [学会発表] Development of Anti-HIV and Anti-Cancer Drug Candidates (2017)
  • 著者名/発表者名: Halil I Ciftci, Kotaro Koiwai, Hiroshi Tateishi, Mehlika D Altintop, Mohamed O Radwan, Belgin Sever, Taha FS Ali, Ryoko Koga, Zafer A Kaplancikli, Ahmet Ozdemir, Fumiaki Yumoto, Toshiya Senda, Mikako Fujita, Masami Otsuka
  • 学会等名: Turkish Japanese Workshop on Bioorganic Medicinal Chemistry and Natural Products
  • 国際学会
• [学会発表] Structural Basis of Targeting HIV-1 Gag Matrix. Toward Finding a cure for HIV Infection (2017)
  • 著者名/発表者名: Halil I Ciftci, Hiroshi Tateishi, Kotaro Koiwai, Ryoko Koga, Fumiaki Yumoto, Toshiya Senda, Masami Otsuka, and Mikako Fujita
  • 学会等名: 2nd Japan Turkey International Symposium on Pharmaceutical and Biomedical Sciences (JATUSPAB-2)
  • 国際学会
• [学会発表] Kinase Inhibitory Activity of Gypsogenin Derivatives (2017)
  • 著者名/発表者名: Halil I Ciftci, Safiye E Ozdemir, Taha FS Ali, Mohamed O Radwan, Hiroshi Tateishi, Ryoko Koga, Mustafa Can, Masami Otsuka, and Mikako Fujita
  • 学会等名: 2nd Japan Turkey International Symposium on Pharmaceutical and Biomedical Sciences (JATUSPAB-2)
  • 国際学会
• [学会発表] Role of zinc binding site of HIV-2 Vpx (2016)
  • 著者名/発表者名: Minami Yamamoto, Ryoko Koga, Haruna Fujino, Kazunori Shimagaki, Halil Ibrahim Ciftci, Masahiro Kamo, Hiroshi Tateishi, Masami Otsuka, Mikako Fujita
  • 学会等名: 2 nd Kumamoto IRCMS International Symposium and 17 th Kumamoto AIDS Seminar
  • 発表場所: 熊本県民交流館パレア
  • 年月日: 2016-10-31
  • 国際学会
• [学会発表] Characters of largely overexpressed HIV accessory proteins Vpx and Vif (2016)
  • 著者名/発表者名: Kazunori Shimagaki, Halil Ibrahim Ciftci, Ryoko Koga, Haruna Fujino, Minami Yamamoto, Yoshihiro Yamaguchi, Masami Otsuka, Mikako Fujita
  • 学会等名: 第64回日本ウイルス学会学術集会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2016-10-23
• [学会発表] Significance of Zinc Binding Site of HIV-2 Vpx (2016)
  • 著者名/発表者名: Minami Yamamoto, Ryoko Koga, Haruna Fujino, Kazunori Shimagaki, Halil Ibrahim Ciftci, Masahiro Kamo, Hiroshi Tateishi, Masami Otsuka, Mikako Fujita
  • 学会等名: Japan-Turkey International Symposium on Pharmaceutical and Biomedical Sciences
  • 発表場所: 熊本大学薬学部宮本記念館
  • 年月日: 2016-10-02
  • 国際学会
• [学会発表] N -Substituted-L-Histidine Analogues as Anticancer Agents: A Structure-Activity Relationship Study (2016)
  • 著者名/発表者名: Taha F. S. Ali, Kana Iwamaru, Halil Ibrahim Ciftci, Ryoko Koga, Hiromasa Kurosaki, Mikako Fujita, Yoshinari Okamoto, Masami Otsuka
  • 学会等名: Japan-Turkey International Symposium on Pharmaceutical and Biomedical Sciences
  • 発表場所: 熊本大学薬学部宮本記念館
  • 年月日: 2016-10-02
  • 国際学会
• [学会発表] Restructuring of the bleomycin Metal Core (2016)
  • 著者名/発表者名: Taha F. S. Ali, Satomi Ida, Yosuke Kanemaru, Ryoko Koga, Ayumi Tanaka, Akiyuki Hamasaki, Tomohiko Ejima, Mohamed Osman Radwan, Halil Ibrahim Ciftci, Hiromasa Kurosaki, Yoshinari Okamoto, Mikako Fujita, Masami Otsuka
  • 学会等名: Japan-Turkey International Symposium on Pharmaceutical and Biomedical Sciences
  • 発表場所: 熊本大学薬学部宮本記念館
  • 年月日: 2016-10-02
  • 国際学会
• [学会発表] Functional and Structural Study of HIV Accessory Proteins with Anti-Viral Factors and Screening of New Anti-Cancer Inhibitors (2016)
  • 著者名/発表者名: Halil Ibrahim Ciftci
  • 学会等名: Japan-Turkey International Symposium on Pharmaceutical and Biomedical Sciences
  • 発表場所: 熊本大学薬学部宮本記念館
  • 年月日: 2016-10-02
  • 国際学会 / 招待講演
• [備考] 熊本大学大学院薬学教育部 生体機能分子合成学分野
  • URL: http://www.pharm.kumamoto-u.ac.jp/Labs/bunsigouseiHP/index.html
• [備考] 熊本大学大学院生命科学研究部 生体機能分子合成学分野
  • URL: http://www.medphas.kumamoto-u.ac.jp/research/bunya/60.html
• [備考] 生体機能分子合成学分野
  • URL: http://www.pharm.kumamoto-u.ac.jp/Labs/bunsigouseiHP/index.html