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薬物代謝酵素CYP2C9の複数の基質結合がアロステリック性に果たす役割の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K06613
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分47020:薬系分析および物理化学関連
研究機関同志社女子大学

研究代表者

前川 京子  同志社女子大学, 薬学部, 教授 (70270626)

研究分担者 安達 基泰  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子生命科学領域, 上席研究員(定常) (60293958)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード薬物代謝酵素 / 遺伝子多型 / X線結晶構造解析 / チトクロームP450 / 構造活性相関 / CYP2C9
研究成果の概要

薬物代謝酵素CYP2C9は、複数の基質結合部位を有するアロステリック酵素であり、遺伝子多型が存在する。in vitroロサルタン酸化反応におけるCYP2C9.2のKm値はCYP2C9.1と同等であったが、Vmax値は低下した。CYP2C9.2のX線結晶構造解析の結果、活性中心から17Å以上離れた変異部位における水素結合の破壊が、活性中心周辺やアクセスチャネルの三次構造、及びリガンド結合の向きに変化をもたらすことが示唆された。等温滴定型カロリメトリー法により、CYP2C9とロサルタンとの相互作用はエンタルピー依存的な発熱反応であり、Kd値はCYP2C9.1とCYP2C9.2でほぼ同等であった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、薬物代謝酵素CYP2C9を対象とし、そのモデル基質であるロサルタンを用いて、酵素の分子ダイナミクスとアロステリック性との相関の観点から、酵素活性発現機構、変異による代謝活性減弱機序を明らかにした。学術的意義として、CYP2C9*2を有する患者におけるロサルタン酸化活性の減弱機構に関する新規の知見を示し、種々の基質医薬品の代謝変化をもたらす一塩基多型の影響を解明するための解析法を提供した。これらの手法はCYP2C9以外のP450分子種とその基質医薬品との解析にも応用可能である。社会的意義として、薬物薬物相互作用の解析や代謝を考慮した新規医薬品候補物質の設計に有用な情報を提供した。

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2023 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Albany College(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Albany College(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Albany College(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Albany College(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Albany College(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Structure of Cytochrome P450 2C9*2 in Complex with Losartan: Insights into the Effect of Genetic Polymorphism2020

    • 著者名/発表者名
      Parikh Sonia J.、Evans Chiara M.、Obi Juliet O.、Zhang Qinghai、Maekawa Keiko、Glass Karen C.、Shah Manish B.
    • 雑誌名

      Molecular Pharmacology

      巻: 98 号: 5 ページ: 529-539

    • DOI

      10.1124/molpharm.120.000042

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 等温滴定型カロリメトリーを用いた薬物代謝酵素 P450と薬物との相互作用測定法の構築2023

    • 著者名/発表者名
      井川佑美、若松三友紀 、大平真理 、高橋知里1、安達基泰 、前川京子
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会 札幌
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Biophysical Approach to Elucidate the Basis of Losartan Binding to Drug Metabolizing Enzyme cytochrome P450 2C92021

    • 著者名/発表者名
      Chisato Takahashi, Natsumi Kita, Yukiho Minami, Motoyasu Adachi, Keiko Maekawa
    • 学会等名
      日本薬物動態学会 第36回年会 高崎
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 薬物代謝酵素CYP2C9の構造活性相関研究のための大腸菌における発現系 の改良に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      堀田 美翔、南 幸穂、北 奈都水、瀨古 寿々菜、大石 真理子、髙橋 知里、安達 基泰、前川 京 子
    • 学会等名
      日本薬学会第140 年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Crystal Structure of CYP2C9*2 Genetic Variant in Complex with an Angiotensin II Receptor Blocker Drug Losartan2019

    • 著者名/発表者名
      Chisato Takahashi, Natsumi Kita, Yukiho Minami, Mika Horita, Mai Katsuragi, Risako Kitani, Motoyasu Adachi, Keiko Maekawa
    • 学会等名
      日本薬物動態学会 第34回年会 つくば
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 生物理学的手法を用いた薬物代謝酵素CYP2C9の 基質結合様式の解明2019

    • 著者名/発表者名
      髙橋知里, 桂木麻衣, 木谷理紗 , 堀田美翔, 安達基泰, 前川京子
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 同志社女子大学薬学部医薬品分析学研究室

    • URL

      https://www.dwc.doshisha.ac.jp/faculty_dep_info/pharmacy/clinical/lab/chemistry_02

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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