新奇構造を有する機能選択的タンパク質迅速検出・標識・分離解析システムの構築

• 研究課題/領域番号: 19685015
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生体関連化学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 比能 洋 北海道大学, 大学院・先端生命科学研究院, 助教 (70333333)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 13,390千円 (直接経費: 10,300千円、間接経費: 3,090千円); 2009年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2008年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2007年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
• キーワード: 自殺基質 / 機能選択的 / 特異的阻害 / 触媒部位の同定 / ラベル化 / 非特異的阻害 / 活性化速度 / シアリダーゼ / 阻害剤 / 特異性 / 分子設計 / 環状構造 / 機能選択的ラベル化 / 活性加速度

研究概要

シアリダーゼをモデルタンパク質とし、酵素の機能選択的に共有結合を形成可能な自殺基質によるラベル化情報を用いた新規阻害剤の開発を行った。構造変化が予測されたループ構造と相互作用できるようFocused libraryを設計し、その阻害能を評価した結果、特異的かつ強力な阻害剤が見出された。さらに、既知の非特異的阻害剤と本研究で見出された特異的阻害剤の構造を組み合わせた結果、最強(Ki=73nM)の阻害剤を得ることに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Lucia Mendonca-Previato, Jose O Previato, Adriane R Todeschini "A new class of mechanism-based inhibitors for Trypanosoma cruzi trans-sialidase and their influence on parasite virulence" (2010)
  • 著者名/発表者名: Sebastiao T Carvalho, Mauro Sola-Penna, Isadora A Oliveira, Samuel Pita, Arlan S Goncalves, Bianca C Neves, Francisco R Sousa, Leonardo Freire-de-Lima, Masaki Kurogochi, Hiroshi Hinou, Shin-Ichiro Nishimura
  • 雑誌名: Glycobiology. (in press)
• [雑誌論文] Potent inhibitor scaffold against Trypanosoma cruzi trans-sialidase (2010)
  • 著者名/発表者名: Shingo Arioka, Masahiro Sakagami, Rie Uematsu, Hiroto Yamaguchi, Hiroko Togame, Hiroshi Takemoto, Hiroshi Hinou, Shin-Ichiro Nishimura
  • 雑誌名: Bioorganic & Medicinal Chemistry 18 ページ: 1633-1640
• [雑誌論文] A new class of mechanism-based inhibitors for Trypanosoma cruzi trans-sialidase and their influence on parasite virulence (2010)
  • 著者名/発表者名: Sebastiao T Carvalho, Mauro Sola-Penna, Isadora A Oliveira, Samuel Pita, Arlan S Goncalves, Bianca C Neves, Francisco R Sousa, Leonardo Freire-de-Lima, Masaki Kurogochi, Hiroshi Hinou, Shin-Ichiro Nishimura, Lucia Mendonca-Previato, Jose O Previato, Adriane R Todeschini
  • 雑誌名: Glycobiology (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanism-based Probing, Characterization, and Inhibitor Design of Glycosidases and Glycosyltransferases (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Hinou, Hirokazu Kai, Shin-Ichiro Nishimura
  • 雑誌名: Methods in Molecular Biology (In press)
• [雑誌論文] Potent inhibitor scaffold against Trypanosoma cruzi trans-sialidase (2010)
  • 著者名/発表者名: Shingo Arioka, Masahiro Sakagami, Rie Uematsu, Hiroto Yamaguchi, Hiroko Togame, Hiroshi Takemoto, Hiroshi Hinou, Shin-Ichiro Nishimura
  • 雑誌名: Bioorganic & Medicinal Chemistry 118 ページ: 633-1640
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microwave Effect for Glycosylation Promoted by Solid Super Acid in Supercritical Carbon Dioxide (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Hinou, Naohiro Saito, Masato Ogawa, Takahiko Maeda, Shin-Ichiro Nishimura
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Science 10 ページ: 5285-5295
  • NAID: 120001788346
• [雑誌論文] Functional Neoglycopeptides: Synthesis and Characterization of New Class MUC1 Glycoprotein Models Having Core 2-based O-Glycan and Complex-type N-Glycan Chains (2009)
  • 著者名/発表者名: Takahiko Matsushita, Reiko Sadamoto, Naoki Oyabu, Hideki Nakata, Masataka Fumoto, Naoki Fujitani, Yasuhiro Takegawa, Takashi Sakamoto, Masaki Kurogochi, Hiroshi Hinou, Hiroki Shimizu, Takaomi Ito, Kentaro Naruchi, Hiroko Togame, HiroshiTakemoto, Hirosato Kondo, Shin-Ichiro Nishimura
  • 雑誌名: Biochemistry 48 ページ: 11117-11133
• [雑誌論文] Mechanism-Based Probing, Characterization, and Inhibitor Design of Glycosidases and Glycosyltransferases (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Hinou, Shin-Ichiro Nishimura
  • 雑誌名: Curr. Top. Med. Chem. 9 ページ: 106-116
• [雑誌論文] An Essential Epitope of Anti-MUC1 Monoclonal Antibody KL-6 Revealed by Focused Glycopeptide Library (2009)
  • 著者名/発表者名: Naoki Ohyabu, Hiroshi Hinou, Takahiko Matsushita, Ryuko Izumi, Hiroki Shimizu, Keiko Kawamoto, Yoshito Numata, Hiroko Togame, Hiroshi Takemoto, Hirosato Kondo, Shin-Ichiro Nishimura
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 131 ページ: 17102-17109
• [雑誌論文] An Efficient Strategy for the Explortion of Specific Inhibitors of Sialyltransferases (2009)
  • 著者名/発表者名: Kensaku Hosoguchi, Takahiro Maeda, Jun-ichi Furukawa, Hiroshi Hinou, Shin-Ichiro Nishimura
  • 雑誌名: Proceeding of Molecular Imaging for Integrated Medical Therapy and Drug Development( Springer) ページ: 294-301
• [雑誌論文] One-pot synthesis of cyclic antifreeze glycopeptides (2009)
  • 著者名/発表者名: Masakazu Hachisu, Hiroshi Hinou, Manabu Takamichi, Sakae Tsuda, Shuhei Koshida, Shin-Ichiro Nishimura
  • 雑誌名: Chem. Commun. ページ: 1641-1643
• [雑誌論文] Mechanism-Based Probing, Characterization, and Inhibitor Design of Glycosidases and Glycosyltransferases (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Hinou, Shin-Ichiro Nishimura
  • 雑誌名: Curr.Top.Med.Chem. 9 ページ: 106-116
• [雑誌論文] Mechanism-Based Probing, Characterization, and Inhibitor Design of Glycosidases and Glycosyltransferases (2009)
  • 著者名/発表者名: 比能洋、西村紳一郎
  • 雑誌名: Current topics in medicinal chemistry 9 ページ: 106-116
  • 査読あり
• [雑誌論文] One-pot synthesis of cyclic antifreeze glycopeptides (2009)
  • 著者名/発表者名: 八須匡和、比能洋、高道学、津田栄、越田周平、西村紳一郎
  • 雑誌名: Chemical Communications ページ: 1641-1643
  • 査読あり
• [雑誌論文] A new glycosylation method part 3: study of microwave effects at low temperatures to control reaction pathways and reduce byproducts (2008)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Shimizu, Yayoi Yoshimura, Hiroshi Hinou, Shin-Ichiro Nishimura
  • 雑誌名: Tetrahedron 64 ページ: 10091-10096
• [雑誌論文] A new glycosylation method part 3 : study of microwave effects at low temperatures to control, reaction pathways and reduce byproducts (2008)
  • 著者名/発表者名: 清水弘樹、吉村弥生、比能洋、西村紳一郎
  • 雑誌名: Tetrahedron 64 ページ: 10091-10096
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly efficient synthesis of versatile proteoglycan core structures from 1, 6-anhydro- β-lactose as a key starting material (2007)
  • 著者名/発表者名: Ken Shimawaki, Yoshinori Fujisawa, Fumihiro Sato, Naoki Fujitani, Masaki Kurogochi, Hiroko Hoshi, Hiroshi Hinou, Shin-Ichiro Nishimura
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed. 46 ページ: 3074-3079
• [雑誌論文] One-pot solid phase glycoblotting and probing by trans-oximization for high-throughput glycomics and glycoproteomics (2007)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Shimamoka, Hiromitsu Kuramoto, Jun-ichi Furukawa, Yoshiaki Miura, Masaki Kurogochi, Yoko Kita, Hiroshi Hinou, Yasuro Shinohara, Shin-Ichiro Nishimura
  • 雑誌名: Chemistry-A Europian Journal 13 ページ: 1664-1673
• [雑誌論文] Structural analysis of O-glycopeptides employing negative- and positive-ion MSn spectra obtained by collision-induced and electron-capture dissociations in linear ion trap time-of-flight mass spectrometry (2007)
  • 著者名/発表者名: Kisaburo Deguchi, Hiroki Ito, Takashi Baba, Atsushi Hirabayashi, Hiroaki Nakagawa, Masataka Fumoto, Hiroshi Hinou, Shin-Ichiro Nishimura
  • 雑誌名: Rapid Commun. Mass Spectrom. 21 ページ: 691-698
• [雑誌論文] Mechanism-based Probing, Characterization, and Inhibitor Design of Glycosidases and Glycosyltransferases
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Hinou, Hirokazu Kai, Shin-Ichiro Nishimura
  • 雑誌名: Methods in Molecular Biology (in press)
• [学会発表] Novel Strategy for Neuraminidase Inhibitors Using Mechanism-based probe (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Hinou, Risho Miyoshi, Yasuaki Takasu, Hirokazu Kai, Masaki Kurogochi, Xiao-Dong Gao, Shin-Ichiro Nishimura
  • 学会等名: American Chemical Society Spring 2010 National Meeting & Exposition
  • 発表場所: San Francisco, U.S.A
  • 年月日: 2010-03-24
• [学会発表] Novel Strategy for Neuraminidase Inhibitors Using Mechanism-based probe (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Hinou, Risho Miyoshi, Yasuaki Takasu, Hirokazu Kai, Masaki Kurogochi, Xiao-Dong Gao, Shin-Ichiro Nishimura
  • 学会等名: American Chemical Society Spring 2010 National Meeting & Exposition
  • 発表場所: San Francisco (CA), USA
• [学会発表] Development of Novel Sialidase Suicide Substrate (2010)
  • 著者名/発表者名: 甲斐宏一、比能洋、西村紳一郎
  • 学会等名: 日本化学会・第90春季年会
  • 発表場所: 近畿大学・大阪
• [学会発表] 自殺基質型酵素プローブを用いたVibrio cholerae neuraminidase阻害剤の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 比能洋、三好利尚、高須康明、甲斐宏一、西村紳一郎
  • 学会等名: GFRGシンポジウム
  • 発表場所: 札幌(ポスター)
  • 年月日: 2009-08-25
• [学会発表] 新規自殺基質を用いた蛋白質のラベル化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 古川貴之、比能洋、馮飛、西村紳一郎
  • 学会等名: 日本化学会第89春季年会
  • 発表場所: 日本大学理工学部(船橋)
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] 新規骨格をベースとしたシアリダーゼ阻害剤の開発研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐藤公法、比能洋、高須康明、黒河内政樹、西村紳一郎
  • 学会等名: 日本化学会第89春季年会
  • 発表場所: 日本大学理工学部(船橋)
  • 年月日: 2009-03-27
• [学会発表] ppGaINAcT阻害剤に関する研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 阿部皓基, 比能洋, 古川潤一, 前田哲宏, 細口健作, 西村紳一郎
  • 学会等名: 日本化学会第89春季年会
  • 発表場所: 日本大学理工学部(船橋)
  • 年月日: 2009-03-27
• [学会発表] Design and Synthesis, and Evaluation of Sialidase Inhibitors Based on Enzymatic Dynamism (2009)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Kai, Yasuaki Takasu, Rishou Miyoshi, Masaki Kurogochi, Hiroshi Hinou, Shin-Ichiro Nishimura
  • 学会等名: The 6th Symposium for Future Drug Discovery and Medical Care
  • 発表場所: Sapporo(Poster)
  • 年月日: 2009-03-13
• [学会発表] Research on the development of novel structure-based sialidase inhibitors (2009)
  • 著者名/発表者名: Kiminori Sato, Hiroshi Hinou, Shin-Ichiro Nishimura
  • 学会等名: The 6th Symposium for Future Drug Discovery and Medical Care
  • 発表場所: Sapporo(Poster)
  • 年月日: 2009-03-13
• [学会発表] Novel inhibitor development for fucosyltransferases using simple donor analog as a scaffold (2009)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Maeda, Jun-ichi Furukawa, Kenji Takaya, Hiroshi Hinou, Shin-Ichiro Nishimura
  • 学会等名: The 6th Symposium for Future Drug Discovery and Medical Care
  • 発表場所: Sapporo(Poster)
  • 年月日: 2009-03-13
• [学会発表] An efficient strategy for the exploration of specific inhibitors of sialyltransferases (2009)
  • 著者名/発表者名: Kensaku Hosoguchi, Takahiro Maeda, Jun-ichi Furukawa, Hiroshi Hinou, Shin-ichiro Nishimura
  • 学会等名: The 6th Symposium for Future Drug Discovery and Medical Care
  • 発表場所: Sapporo(Poster)
  • 年月日: 2009-03-13
• [学会発表] Mechanism-based fluorescent labeling of BSA using suicide substrate (2009)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Hurukawa, Hiroshi Hinou, Fei Feng, Shin-Ichiro Nishimura
  • 学会等名: The 6th Symposium for Future Drug Discovery and Medical Care
  • 発表場所: Sapporo(Poster)
  • 年月日: 2009-03-13
• [学会発表] Design and Synthesis, and Evaluation of Sialidase Inhibitors Based on Enzymatic Dynamism (2009)
  • 著者名/発表者名: 甲斐宏一, 高須康明, 三好利尚, 黒河内政樹, 比能洋, 西村紳一郎
  • 学会等名: The 6^<th> Symposium for Future Drug Discovery and Medical Care
  • 発表場所: 北海道大学(札幌)
  • 年月日: 2009-03-13
• [学会発表] Research on the development of novel structure-based sialidase inhibitors (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐藤公法、比能洋、西村紳一郎
  • 学会等名: The 6^<th> Symposium for Future Drug Discovery and Medical Care
  • 発表場所: 北海道大学(札幌)
  • 年月日: 2009-03-13
• [学会発表] Mechanism-based fluorescent labeling of BSA using suicide substrate (2009)
  • 著者名/発表者名: 古川貴之、比能洋、馮飛、西村紳一郎
  • 学会等名: The 6^<th> for Future Drug Discovery and Medical Care
  • 発表場所: 北海道大学(札幌)
  • 年月日: 2009-03-13
• [学会発表] ppGalNAcT阻害剤に関する研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 阿部皓基, 比能洋, 古川潤一, 前田哲宏, 細口健作, 西村紳一郎
  • 学会等名: 日本化学会第89春季年会
  • 発表場所: 船橋
• [学会発表] 新規自殺基質を用いた蛋白質のラベル化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 古川貴之、比能洋、馮飛、西村紳一郎
  • 学会等名: 日本化学会第89春季年会
  • 発表場所: 船橋(ポスター)
• [学会発表] 新規骨格をベースとしたシアリダーゼ阻害剤の開発研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐藤公法、比能洋、高須康明、黒河内政樹、西村紳一郎
  • 学会等名: 日本化学会第89春季年会
  • 発表場所: 船橋(ポスター)
• [学会発表] シアリダーゼ自殺基質におけるアグリコンフォーカスドライブラリーの作成と評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 甲斐宏一、比能洋、西村紳一郎
  • 学会等名: 第42回高分子学会北海道支部研究発表会
  • 発表場所: 札幌(ポスター)
  • 年月日: 2008-01-29
• [学会発表] フォーカスドライブラリーを用いた特異的シアル酸転移酵素阻害剤の探索 (2008)
  • 著者名/発表者名: 細口健作、古川潤一、前田哲宏、比能洋、西村紳一郎
  • 学会等名: 第42回高分子学会北海道支部研究発表会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2008-01-29
• [学会発表] 酵素の動的構造に着目したシアリダーゼ阻害剤の開発研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 高須康明、黒河内政樹、比能洋、西村紳一郎
  • 学会等名: 高分子学会第42回北海道支部研究発表会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2008-01-29
• [学会発表] シアリダーゼ自殺基質におけるアグリコンフォーカストライブラリーの作製と評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 甲斐宏一、比能洋、西村紳一郎
  • 学会等名: 高分子学会第42回北海道支部研究発表会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2008-01-29
• [学会発表] Mechanism-based Strutegy Toward Novel Inhibitor of Sialidases (2008)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Hinou, Yasuaki Takasu, Kiminori Sato, Hirokazu Kai, Masaki Kurogochi, Nobuaki Miura, Taku Nakahara, Xiao-Dong Gao, Shin-Icho Nishimura
  • 学会等名: XXIV International Carbohydrate Symposium
  • 発表場所: Oslo, Norway(Poster)
• [学会発表] Design and synthesis and evaluation of sialidase inhibitors based on enzymatic dynamism (2007)
  • 著者名/発表者名: Yasuaki Takasu, Masaki Kurogochi, Hiroshi Hinou, Shin-Ichiro Nishimura
  • 学会等名: Annual Meeting of the Society for Glycobiology
  • 発表場所: Boston (USA)
  • 年月日: 2007-11-13
• [学会発表] Design and synthesis and evaluation of sialidase inhibitors based on enzymatic dynamism (2007)
  • 著者名/発表者名: Yasuaki Takasu, Masaki Kurogochi, Hiroshi Hinou, Shin-Ichiro Nishimura
  • 学会等名: Annual Meeting of the Society for Glycobiology
  • 発表場所: Boston, USA(Poster)
• [学会発表] An Efficient Strategy for the Exploration of Specific Inhibitors of Sialyltransferases (2007)
  • 著者名/発表者名: Kensaku Hosoguchi, Junichi Furukawa, Hirohsi Hinou, Shin-Ichiro Nishimura
  • 学会等名: Annual Meeting of the Society for Glycobiology
  • 発表場所: Boston, USA(Poster)
• [備考]
  • URL: http://www.lfsci.hokudai.ac.jp/search/jouhou/hino.html
• [産業財産権] シアリダーゼ阻害剤 (2007)
  • 発明者名: 西村紳一郎、比能洋
  • 権利者名: 北海道大学
  • 出願年月日: 2007-05-12
• [産業財産権] シアリダーゼ阻害剤 (2007)
  • 発明者名: 西村紳一郎、比能洋
  • 権利者名: 北海道大学
  • 出願年月日: 2007-06-15
• [産業財産権] シアリダーゼ阻害剤 (2007)
  • 発明者名: 比能 洋、西村紳一郎
  • 権利者名: 北海道大学
  • 産業財産権番号: 2007-133705
  • 出願年月日: 2007-05-21
• [産業財産権] シアリダーゼ阻害剤 (2007)
  • 発明者名: 比能 洋、西村紳一郎
  • 権利者名: 北海道大学
  • 産業財産権番号: 2007-158635
  • 出願年月日: 2007-06-15