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LSD阻害剤の創製:LSD1阻害剤の創薬展開およびLSD2機能解明の基盤構築

研究課題

研究課題/領域番号 21K06461
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47010:薬系化学および創薬科学関連
研究機関安田女子大学 (2022-2023)
工学院大学 (2021)

研究代表者

松野 研司  安田女子大学, 薬学部, 教授 (50433214)

研究分担者 梅原 崇史  国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 上級研究員 (20415095)
川瀧 智之  山梨大学, 大学院総合研究部, 医学研究員 (20303406)
大野 修  工学院大学, 先進工学部, 准教授 (20436992)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021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LSD / 創薬 / 抗がん剤 / 構造活性相関 / エピジェネティクス / S1024 / S1025 / 医薬化学 / LSD1 / LSD2 / 阻害剤
研究開始時の研究の概要

ヒストン脱メチル化酵素lysine specific demethylase (LSD)には2種類のアイソフォーム(LSD1, LSD2)が存在する。このうちLSD1は創薬標的として期待されており、その強力な阻害剤として申請者が見出した化合物1の誘導体合成と評価により、医薬品リード化合物に進化させる。また、LSD2阻害剤として見出した化合物2の誘導体合成により、不明点が多いLSD2の機能解明に資する化合物を創製する。

研究実績の概要

ヒストン中のメチル化リシンを脱メチル化する酵素lysine specific demethylase (LSD)のうち、LSD1は、各種がん細胞の増殖や浸潤能に関与しており創薬標的として期待されている。一方でLSD2の機能には、未知な点が多い。すでに本報告者は、独自にLSD1阻害剤cis-1およびLSD2阻害剤trans-2を見出しており、既知阻害剤と比較しても最強部類に属している。そこで、①LSD1阻害剤cis-1を医薬品リード化合物として進化させるとともに、②LSD2阻害剤trans-2の進化によりLSD2機能解明の基盤を構築することを目的として研究を展開している。
①に関しては、これまでに蓄積した構造活性相関を踏まえ、新たな誘導体の設計と合成を実施した。②に関しては、trans-2の構造的特徴である酸性官能基Zに着目し、誘導体合成を展開した。また、阻害剤とLSD2複合体の結晶作成を検討し、X線結晶構造解析が可能と思われる結晶を取得した。
さらに今年度は、昨年度に論文発表(ACS Med. Chem. Lett. 2022, 13, 1485-1492)したcis-4-Br-2,5-F2-PCPA(S1024)およびtrans-4-Br-2,5-F2-PCPA(S1025)のプロファイルが注目を集め、東京化成工業より研究用試薬として市販化された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

LSD1阻害剤は目標に到達した。LSD2阻害剤は、各種評価には充分に活用可能である化合物を見出しているが、LSD2の機能解明の検討には至らなかったことが理由である。

今後の研究の推進方策

LSD2阻害剤に関しては、これまでに得られている化合物を活用し、LSD2機能解明に取り組む。また、今年度に得られた阻害剤/LSD2複合体結晶のX線構造解析を実施し、LSD2に対する結合様式を解明するとともに、新たな化合物設計(SBDD)に反映させる。
これまでの研究成果に関しては、国際学会を含む複数の学会で発表するとともに論文としてまとめる。

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) 備考 (6件)

  • [雑誌論文] Structure-activity relationship and in silico evaluation of cis- and trans-PCPA-derived inhibitors of LSD1 and LSD2.2022

    • 著者名/発表者名
      Niwa, H.; Watanabe, C.; Sato, S.; Harada, T.; Watanabe, H.; Tabusa, R.; Fukasawa, S.; Shiobara, A.; Hashimoto, T.; Ohno, O.; Nakamura, K.; Tsuganezawa, K.; Tanaka, A.; Shirouzu, M.; Honma, T.; Matsuno, K.; Umehara, T.
    • 雑誌名

      ACS Med. Chem. Lett.

      巻: 13 号: 9 ページ: 1485-1492

    • DOI

      10.1021/acsmedchemlett.2c00294

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] LSD1/LSD2阻害活性を有する2-phenylcyclopropylamine誘導体の合成研究2023

    • 著者名/発表者名
      塩原彩音、小林明日香、田房崚、深澤隼介、橋本知子、大野修、丹羽英明、佐藤心、梅原崇史、垂水小百合、松野研司
    • 学会等名
      日本薬学会 第143回年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] LSD2阻害剤の合成研究2022

    • 著者名/発表者名
      塩原彩音、深澤隼介、橋本知子、田房崚、大野修、丹羽英明、佐藤心、梅原崇史、松野研司
    • 学会等名
      第39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
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 2-Phenylcyclopropylamine(PCPA)誘導体の立体配置とLSD1阻害活性の構造活性相関2022

    • 著者名/発表者名
      塩原彩音、田房崚、深澤隼介、橋本知子、橋本隼、大野修、丹羽英明、佐藤心、梅原崇史、松野研司
    • 学会等名
      第66回日本薬学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 2-Phenylcyclopropylamine(PCPA)誘導体の立体配置とLSD1阻害活性の構造活性相関2022

    • 著者名/発表者名
      塩原 彩音、田房 崚、深澤 隼介、橋本 知子、橋本 隼、大野 修、丹羽 英明、佐藤 心、梅原 崇史、松野 研司
    • 学会等名
      日本薬学会 第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] リシン脱メチル化酵素LSD1およびLSD2に対するシスおよびトランス-2-フェニルシクロプロピルアミン由来阻害剤の構造を基にした開発と評価2021

    • 著者名/発表者名
      丹羽英明、 田房峻、渡邉千鶴、佐藤心、原田俊之、渡辺寿美、深澤駿介、橋本知子、中村香奈、田仲昭子、白水美香子、本間光貴、松野研司、梅原崇史
    • 学会等名
      第44回分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 医薬化学研究室

    • URL

      https://www.ns.kogakuin.ac.jp/iyaku/

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [備考] エピジェネティクス研究用のリシン特異的脱メチル化酵素 (LSD)阻害剤

    • URL

      https://www.tcichemicals.com/assets/brochure-pdfs/Brochure_PP037_J.pdf

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [備考] エピジェネティクス研究用生理活性小分子

    • URL

      https://www.tcichemicals.com/JP/ja/c/11404

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [備考] リシン特異的脱メチル化酵素 (LSD)阻害剤

    • URL

      https://www.tcichemicals.com/JP/ja/product/tci-topics/ProductHighlights_20230626

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [備考] ホームページ:ACS Medicinal Chemistry Lettersに論文が掲載されました。

    • URL

      http://www.ns.kogakuin.ac.jp/~wwa1068/index.html

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 工学院大学 医薬化学研究室

    • URL

      http://www.ns.kogakuin.ac.jp/~wwa1068/index.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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