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薬剤耐性マラリアの耐性を解除するモルフィナン化合物の創製とチオール基捕捉能の影響

研究課題

研究課題/領域番号 19K05710
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37020:生物分子化学関連
研究機関筑波大学

研究代表者

沓村 憲樹  筑波大学, 国際統合睡眠医科学研究機構, 教授 (00439241)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021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)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードモルヒナン / オピオイド / グルタチオン / チオール捕捉能 / 抗マラリア / 抗トリコモナス / 耐性解除 / 構造活性相関 / オレキシン / 活性立体配座 / 転位反応 / 新規骨格変換反応 / Baeyer-Villiger型反応 / Ireland-Claisen転位 / チオール基 / マイケルアクセプター / 抗マラリア作用 / δオピオイド受容体拮抗薬 / BNTX / 作用機序解明 / マラリア / モルフィナン / 薬剤耐性マラリア / チオール基捕捉能 / BNTX誘導体
研究開始時の研究の概要

当研究室では以前、モルフィナン骨格を基盤とした7-ベンジリデンナルトレキソン(BNTX)誘導体が、薬剤耐性マラリアの耐性を解除する作用や抗トリコモナス活性を有する事を見出し、これらの作用機序の鍵として、分子内の不飽和二重結合が関与していると推察した。本研究では、この仮説を「モルフィナン分子構造」と三要素(抗マラリア活性、チオール付加能(チオールとの反応速度)、細胞内活性酸素種の存在濃度)との相関から実験的に立証することを目的とする。そしてそれらの構造活性相関の蓄積を基に新たな分子設計を行い、最終的に、薬剤耐性マラリアにも適用可能な強力な抗マラリア活性を有するリード化合物創製を目指す。

研究成果の概要

我々は、モルヒナン骨格を有するBNTX誘導体が薬剤耐性マラリアの耐性解除作用や抗トリコモナス活性を有する事を見出しており、これらの作用機序には化合物の不飽和二重結合による生体内チオール捕捉能が関与していると推測した。この仮説を実験的に証明する為、チオール捕捉能とクロロキン耐性マラリア殺活性との構造活性相関研究を行った。その結果、抗マラリア活性の強いモルヒナンほどチオール捕捉能も強い傾向にある事を確認した。本結果は、チオール捕捉能を抗マラリア活性評価の一次スクリーニングとして利用できる可能性を示唆している。さらに、モルヒナン骨格における新規転位反応や興味深い生物活性も見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

マラリア撲滅のため、新規作用機序を持つ薬物開発は多くの製薬企業や大学の創薬研究機関で行われており、本提案研究と同様に、原虫の生息する赤血球内のグルタチオン濃度の制御を鍵とした研究も少なくない。しかし、直接グルタチオンそのものを標的とした研究報告はごく一部であり、しかもドラッグライクな構造であるモルヒナン骨格を基盤とする抗原虫薬の開発研究は報告例が無く、本研究の推進には大きな意義がある。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Synthesis of unnatural morphinan compounds to induce itch-like behaviors in mice: Towards the development of MRGPRX2 selective ligands2022

    • 著者名/発表者名
      Iio Keita、Kutsumura Noriki、Nagumo Yasuyuki、Saitoh Tsuyoshi、Tokuda Akihisa、Hashimoto Kao、Yamamoto Naoshi、Kise Ryoji、Inoue Asuka、Mizoguchi Hirokazu、Nagase Hiroshi
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      巻: 56 ページ: 128485-128485

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2021.128485

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of removal of the 14-hydroxy group on the affinity of the 4,5-epoxymorphinan derivatives for orexin and opioid receptors2022

    • 著者名/発表者名
      Katoh Koki、Yamamoto Naoshi、Ishikawa Yukiko、Irukayama-Tomobe Yoko、Tanimura Ryuji、Saitoh Tsuyoshi、Nagumo Yasuyuki、Kutsumura Noriki、Yanagisawa Masashi、Nagase Hiroshi
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      巻: 59 ページ: 128527-128527

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2022.128527

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Essential structure of orexin 1 receptor antagonist YNT-707: Conversion of the 16-cyclopropylmethyl group to the 16-sulfonamide group in d-nor-nalfurafine derivatives2022

    • 著者名/発表者名
      Katoh Koki、Kutsumura Noriki、Yamamoto Naoshi、Nagumo Yasuyuki、Saitoh Tsuyoshi、Ishikawa Yukiko、Irukayama-Tomobe Yoko、Tanimura Ryuji、Yanagisawa Masashi、Nagase Hiroshi
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      巻: 59 ページ: 128550-128550

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2022.128550

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Novel Baeyer?Villiger-type oxidation of 4,5-epoxymorphinan derivatives2021

    • 著者名/発表者名
      Hino Tsubasa、Kutsumura Noriki、Saitoh Tsuyoshi、Yamamoto Naoshi、Nagumo Yasuyuki、Mogi Yuzo、Watanabe Yoshikazu、Nagase Hiroshi
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters

      巻: 63 ページ: 152714-152714

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2020.152714

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Discovery of attenuation effect of orexin 1 receptor to aversion of nalfurafine: Synthesis and evaluation of D-nor-nalfurafine derivatives and analyses of the three active conformations of nalfurafine2020

    • 著者名/発表者名
      Nagumo Yasuyuki、Katoh Koki、Iio Keita、Saitoh Tsuyoshi、Kutsumura Noriki、Yamamoto Naoshi、Ishikawa Yukiko、Irukayama-Tomobe Yoko、Ogawa Yasuhiro、Baba Takeshi、Tanimura Ryuji、Yanagisawa Masashi、Nagase Hiroshi
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      巻: 30 号: 17 ページ: 127360-127360

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2020.127360

    • 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
  • [雑誌論文] 中枢性難治性そう痒症治療薬の開発とかゆみの作用機序2020

    • 著者名/発表者名
      長瀬 博、沓村 憲樹
    • 雑誌名

      ファルマシア

      巻: 56 ページ: 846-850

    • NAID

      130007894770

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure-Activity Relationship between Thiol Group-Trapping Ability of Morphinan Compounds with a Michael Acceptor and Anti-Plasmodium falciparum Activities2020

    • 著者名/発表者名
      Kutsumura Noriki、Koyama Yasuaki、Saitoh Tsuyoshi、Yamamoto Naoshi、Nagumo Yasuyuki、Miyata Yoshiyuki、Hokari Rei、Ishiyama Aki、Iwatsuki Masato、Otoguro Kazuhiko、?mura Satoshi、Nagase Hiroshi
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 25 号: 5 ページ: 1112-1112

    • DOI

      10.3390/molecules25051112

    • NAID

      120007132634

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 薬を創る2021

    • 著者名/発表者名
      沓村憲樹
    • 学会等名
      東京理科大学大学院理学研究科「化学特別講義」
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 17-N-フルオロアルキルナルフラフィン誘導体の合成と薬理評価2021

    • 著者名/発表者名
      坂本奈津美、斉藤毅、石川有紀子、徳田明久、日野翼、山本直司、南雲康行、沓村憲樹、柳沢正史、長瀬博
    • 学会等名
      第65回日本薬学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 1,3,5-Trioxazatriquinane骨格を用いたオレキシン受容体作動薬の開発2021

    • 著者名/発表者名
      雨澤真櫻、斉藤毅、山本直司、沓村憲樹、南雲康行、石川有紀子、入鹿山容子、柳沢正史、長瀬博
    • 学会等名
      日本薬学会 第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] δオピオイド受容体作動薬間における痙攣作用発現差異の分子機序検討2020

    • 著者名/発表者名
      徳田明久、南雲康行、片山璃沙子、上田壮志、上園保仁、山本直司、斉藤毅、沓村憲樹、長瀬博
    • 学会等名
      第64回日本薬学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ナルフラフィンD環縮環誘導体の設計・合成及びその薬理評価2020

    • 著者名/発表者名
      加藤光貴、山本直司、斉藤毅、南雲康行、入鹿山容子、石川有紀子、沓村憲樹、柳沢正史、長瀬博
    • 学会等名
      第49回複素環化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] モルヒナン誘導体の酸素を用いた新規転位反応とその反応機構の検討2019

    • 著者名/発表者名
      日野翼、渡邉義一、茂木雄三、斉藤毅、山本直司、南雲康行、沓村憲樹、長瀬博
    • 学会等名
      第43回有機電子移動化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] モルヒナン誘導体の酸素を用いた新規転位反応とその反応機構の検討2019

    • 著者名/発表者名
      日野翼、渡邉義一、茂木雄三、斉藤毅、南雲康行、山本直司、沓村憲樹、長瀬博
    • 学会等名
      第63回日本薬学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ビシナルジブロミドの基質特異的な脱離反応に関する研究と天然物合成への応用2019

    • 著者名/発表者名
      沓村憲樹
    • 学会等名
      令和元年度第2回天然物化学セミナー特別講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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