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休眠遺伝子の覚醒で産生される活性天然物をシーズとする難治性疾患治療薬の網羅的開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H05346
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 感染症内科学
研究機関東北大学

研究代表者

児玉 栄一  東北大学, 災害科学国際研究所, 教授 (50271151)

研究分担者 大島 吉輝  東北大学, 医学系研究科, 特任教授(客員) (00111302)
浅井 禎吾  東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (60572310)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2018年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2017年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2016年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
キーワード感染症 / ウイルス / 薬学 / 化学合成 / 天然物
研究成果の概要

植物・微生物の休眠遺伝子を覚醒させ、新規天然物を効率よく創出した。さらにそれを中間体として化学修飾を加え、化学合成では創生できない複数の化合物ライブラリーを構築した。我々が確立した代表的なウイルスと種々のがん細胞に対する革新的スクリーニング法を駆使し、メロテルペノイド系ライブラリーに、破骨細胞における酵素活性抑制効果とウイルス関連悪性腫瘍に特異的に効果を示すことを見出し、NMR解析にて構造を決定した。耐性HIVにも効果を示す逆転写酵素阻害剤も見出すことができた。ケミカルバイオロジー手技を応用し、学理的創薬、難治性疾患治療の向上やunmet medical needsに資する成果を得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、近年、枯渇しつつある天然物由来新規化合物の効率的な取得を可能としただけでなく、化学修飾を加えることで飛躍的に多様性を有するライブラリーを既存法と比べ簡便かつ短時間に構築できることを明らかとした。希少疾患も含めたアンメットメディカルニーズに対応する新規化合物評価系を複数構築し、骨粗しょう症とウイルス発がんを抑制しうる天然物由来のヒットを見出したことから、我々のライブラリーの有用性を確認した。社会的には、少子化・高齢化に伴う疾患の複雑性に対応する薬剤開発の一助となったと思われる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 6件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Use of plant hormones to activate silent polyketide biosynthetic pathways in Arthrinium sacchari, a fungus isolated from a spider2019

    • 著者名/発表者名
      Yohei Morishita, Yusuke Okazaki, Yi Yi Luo, Jun Nunoki, Tohru Taniguchi, Yoshiteru Oshima, Teigo Asai
    • 雑誌名

      Org. Biomol. Chem.

      巻: 17 号: 4 ページ: 780-784

    • DOI

      10.1039/c8ob02837k

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Identification of human immunodeficiency virus type-1 Gag-TSG101 interaction inhibitors by high-throughput screening2018

    • 著者名/発表者名
      Lowela Siarot, Nopporn Chutiwitoonchai, Hirotaka Sato, Hao Chang, Hironori Sato, Masayuki,Fujino,Tsutomu Murakami,Toshihiro Aono, Eiichi Kodama, Kazumichi Kuroda, Masami Takei, Yoko Aida
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 503 号: 4 ページ: 2970-2976

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.08.079

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Construction of a Meroterpenoid‐Like Compounds Library Based on Diversity‐Enhanced Extracts2018

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi Haruhisa、Kawai Kosuke、Nakashiro Yota、Yonezawa Takayuki、Kawaji Kumi、Kodama Eiichi. N.、Oshima Yoshiteru
    • 雑誌名

      Chemistry- A European Journal

      巻: 25 号: 4 ページ: 1106-1112

    • DOI

      10.1002/chem.201805417

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Cinnamon-Derived Procyanidin.Compound Displays Anti-HIV-1 Activity by Blocking Heparan Sulfate- and Co-Receptor- Binding Sites on gp120 and Reverses T Cell Exhaustion via Impeding Tim-3 and PD-1 Upregulation2016

    • 著者名/発表者名
      Connell BJ, Chang SY, Prakash E, Yousfi R, Mohan V, Posch W, Wilflingseder D, Moog C, Kodama EN, Clayette P, Lortat-Jacob H.
    • 雑誌名

      PLoS One.

      巻: 2 号: 10 ページ: e0165386-e0165386

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0165386

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Structural basis of HIV inhibition by translocation-defective RT inhibitor 4'-ethynyl-2-fluoro-2'-deoxyadenosine(EFdA).2016

    • 著者名/発表者名
      Salie ZL, Kirby KA, Michailidis E, Marchand B, Singh K, Rohan LC, Kodama EN, Mitsuya H, Parniak MA, Sarafianos SG.
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci U S A.

      巻: 113 号: 33 ページ: 9274-9276

    • DOI

      10.1073/pnas.1605223113

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Novel Peptide Derived from the Fusion Protein Heptad Repeat Inhibits Replication of Subacute Sclerosing Panencephalitis Virus In Vitro and In Vivo.2016

    • 著者名/発表者名
      Watanabe M, Hashimoto K, Abe Y, Kodama EN, Nabika R, Oishi S, Ohara S, Sato M,Kawasaki Y, Fujii N, Hosoya M.
    • 雑誌名

      PLoS One.

      巻: 11 号: 9 ページ: e0162823-e0162823

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0162823

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] エピジェネティック制御を利用する新規医薬資源の開拓2016

    • 著者名/発表者名
      浅井禎吾,大島吉輝
    • 雑誌名

      生化学 「みにれびゅー」

      巻: 88 ページ: 643-648

    • NAID

      40020998625

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] 微生物の可能性を開拓する-多様な新奇化合物合成のための新しいアプローチ-2016

    • 著者名/発表者名
      浅井禎吾,大島吉輝
    • 雑誌名

      現代化学 「解説」

      巻: 9 ページ: 21-26

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] A lanthipeptide-like N-terminal leader region guides peptide epimerization by radical SAM epimerases - implications for RiPP evolution.2016

    • 著者名/発表者名
      S. W. Fuchs, G. Lackner, B. I. Morinaka, Y. Morishita, T. Asai, S. Riniker, J. Piel
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 55 号: 40 ページ: 12330-12333

    • DOI

      10.1002/anie.201602863

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Development of 2-beta Seleno Nucleoside Analogs as Irreversible Inhibitors for Viral Polymerases2018

    • 著者名/発表者名
      Yasuaki Kimura, Yushi Niimi, Hideo Katakura, Tetsuro Suzuki, Tsutomu Murakami, EiichiKodama, Hiroshi Abe
    • 学会等名
      第66回日本ウイルス学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Development of cell encapsulated gel system for secretion offunctional exosomes in cell therapy.2018

    • 著者名/発表者名
      Mami Hirano, Masaya Hagiwara, Nahoko Bailey Kobayashi, Tetsuhiko Yoshida, Eiichi N.Kodama, and Ikuhiko Nakase.
    • 学会等名
      The 24th Peptide Forum in Kyoto 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 生合成経路の再構築と再設計による糸状菌ジテルペノイドピロンライブラリーの構築と生物活性評価2018

    • 著者名/発表者名
      塚田健人,金子秋穂,新木翔之,河治久実,児玉栄一,倉石貴透,村上一馬,入江一浩,平田尚也,諫田泰成,浅井禎吾
    • 学会等名
      第36回メディシナルケミストリーシンポジウム 日本薬学会 医薬化学部会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of novel HIV-1 inhibitorstargeting Gag-TSG101 interaction.2018

    • 著者名/発表者名
      Siarot Lowela, Chutiwitoonchai Nopporn, 佐藤洋隆, Chang Hao, 小谷治, 横山勝, 佐藤裕徳, 藤野真之, 村上努, 近藤恭光, 本田香り, 長田裕之, 上田一樹, 伊藤嘉浩, 青野俊裕, 児玉栄一, 黒田和道, 武井正美, 間陽子
    • 学会等名
      第32回日本エイズ学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ウイルスポリメラーゼの不可逆阻害を目指した新規2'-b-セレノ核酸アナログの創製2018

    • 著者名/発表者名
      村上 努, 木村康明, 新美結士, 藤野真之, 片倉秀雄, 鈴木哲朗, 児玉栄一, 阿部 洋
    • 学会等名
      第32回日本エイズ学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] サイトカイニンによるジョロウグモ内生糸状菌の二次代謝活性化2017

    • 著者名/発表者名
      森下陽平,岡崎裕亮, 大島吉輝, 浅井禎吾
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2017-03-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ゲノムマイニングと麹菌異種生産によるジョロウグモ内生糸状菌の新規ポリケタイド類の開拓2017

    • 著者名/発表者名
      塚田健人, 伊藤史織, 網谷雄志, 大島吉輝, 浅井禎吾
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2017-03-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 多様性拡大抽出物を利用した構造多様な新規メロテルペノイド型化合物ライブラリーの創出2017

    • 著者名/発表者名
      河合航輔,中城陽太,菊地晴久,大島吉輝
    • 学会等名
      第7回食品薬学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Humulene の構造を基盤とした構造多様性指向型テルペノイドアルカロイド様化合物ライブラリーの構築2017

    • 著者名/発表者名
      西村壮央,菊地晴久,權垠相,川井絢矢,大島吉輝
    • 学会等名
      第35回メディシナルケミストリーシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 植物ホルモンを用いる糸状菌休眠型二次代謝経路の活性化2017

    • 著者名/発表者名
      森下陽平, 岡崎裕亮, 羅伊伊, 萩原大祐, 高橋弘喜, 大島吉輝, 浅井禎吾
    • 学会等名
      第17回糸状菌分子生物学コンファレンス,
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ゲンボイヤ配合錠(GEN;EVG/COBI/FTC/TAF)投与時の耐性発現症例の検討2017

    • 著者名/発表者名
      田沼順子,潟永博之,岡慎一,児玉栄一,中本泰充,池田篤史,小倉直樹,Michael E. Abram,Nicolas A. Margot,Stephanie Cox,Christian Callebaut,Moupali Das
    • 学会等名
      第31回日本エイズ学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Characteristics of Hospital Damage and Challenges of Disaster Mitigation Related to the 2016Kumamoto Earthquakes in Japan.2017

    • 著者名/発表者名
      Hitomi Maeda, Satoko Iyama, Chiharu Matsumoto, Kimiyo Nanke and Eiichi Kodama
    • 学会等名
      International Nursing Research Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ジョロウグモ内生糸状菌のポストゲノム型天然物探索2016

    • 著者名/発表者名
      浅井禎吾,塚田健人,森下陽平,伊藤史織,網谷雄志,岡崎裕亮,児玉栄一,大島吉輝
    • 学会等名
      第58回天然物有機化合物討論会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] tructural Basis of Inhibitionand Resistance Mechanism to EFdA,a highly potent NRTI2016

    • 著者名/発表者名
      Zhe Li, Karen A. Kirby, Bruno Marchand, Eleftherios Michailidis, Eiichi N.Kodama, Lisa C.Rohan, Hiroaki Mitsuya, Michael A. Parniak, and Stefan G. Sarafianos.
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Laboratory Meetings Retroviruses
    • 発表場所
      New York City(USA)
    • 年月日
      2016-05-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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