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中性子回折による水和構造理解と新規FPPS阻害剤の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25860022
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 物理系薬学
研究機関富山大学

研究代表者

横山 武司  富山大学, 医学薬学研究部(薬学), 助教 (50524162)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015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)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード構造生物学 / 中性子結晶構造解析 / 医薬品化学 / 構造活性相関 / プロトン化状態 / pH / リン酸基 / ビスホスホネート / ファルネシル二リン酸合成酵素 / イソペンテニル二リン酸 / 蛋白質科学 / 生物物理学 / リセドロネート / 大型結晶化 / BIODIFF
研究成果の概要

ファルネシル二リン酸合成酵素(FPPS)とリセドロネート(RIS)複合体の中性子結晶構造解析を行い、FPPSに結合した状態でのRISのプロトン化および水和状態を決定した。構造解析の結果、RISのリン酸基は完全に脱プロトン化しており、FPPSに結合した状態ではそのpKaが異常に低下していることがわかった。また、リガンド結合に伴う余分な負電荷はE93やD264のプロトン化によって相殺されていることが示唆された。中性子結晶構造解析によって得られた情報はFPPS阻害薬の発展に役に立つだろう。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Structural stabilization of transthyretin by a new compound, 6-benzoyl-2-hydroxy-1H-benzo[de]isoquinoline-1,3(2H)-dione2015

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama T, Takaki S, Chosa K, Sato T, Suico MA, Teranishi Y, Shuto T, Mizuguchi M, Kai H
    • 雑誌名

      J Pharmacol Sci.

      巻: 129 号: 4 ページ: 240-243

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2015.09.006

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Yokoyama T, Kosaka Y, Mizuguchi M2015

    • 著者名/発表者名
      Structural Insight into the Interactions between Death-Associated Protein Kinase 1 and Natural Flavonoids
    • 雑誌名

      J Med Chem

      巻: 58 号: 18 ページ: 7400-7408

    • DOI

      10.1021/acs.jmedchem.5b00893

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Yokoyama T, Mizuguchi M, Ostermann A, Kusaka K, Niimura N, Schrader TE, Tanaka I2015

    • 著者名/発表者名
      Protonation State and Hydration of Bisphosphonate Bound to Farnesyl Pyrophosphate Synthase
    • 雑誌名

      J Med Chem

      巻: 58 号: 18 ページ: 7549-7556

    • DOI

      10.1021/acs.jmedchem.5b01147

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Discovery of γ-Mangostin as an Amyloidogenesis Inhibitor.2015

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama T, Ueda M, Ando Y, Mizuguchi M.
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 5 号: 1 ページ: 13570-13570

    • DOI

      10.1038/srep13570

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Inhibitory Activities of Propolis and its Promising Component, Caffeic Acid Phenethyl Ester, against Amyloidogenesis of Human Transthyretin2014

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama, T.; Kosaka, Y.; Mizuguchi, M
    • 雑誌名

      Journal of Medicinal Chemistry

      巻: 57 号: 21 ページ: 8928-8935

    • DOI

      10.1021/jm500997m

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystallization and preliminary neutron diffraction experiment of human farnesyl pyrophosphate synthase complexed with risedronate.2014

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama T, Ostermann A, Mizuguchi M, Niimura N, Schrader TE, Tanaka I.
    • 雑誌名

      Acta Crystallogr F Struct Biol Commun.

      巻: 70 号: 4 ページ: 470-472

    • DOI

      10.1107/s2053230x14004087

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal structures of human transthyretin complexed with glabridin.2014

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama T, Kosaka Y, Mizuguchi M.
    • 雑誌名

      J Med Chem.

      巻: 57 号: 3 ページ: 1090-1096

    • DOI

      10.1021/jm401832j

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydrogen-bond network and pH sensitivity in human transthyretin2013

    • 著者名/発表者名
      T. Yokoyama, M. Mizuguchi, Y. Nabeshima, K. Kusaka, T. Yamada, T. Hosoya, T. Ohhara, K. Kurihara, I. Tanaka, N. Niimura
    • 雑誌名

      J. Synchrotron Radiat.

      巻: 2013 号: 6 ページ: 834-837

    • DOI

      10.1107/s090904951302075x

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] トランスサイレチン型アミロイドーシスの治療を目指した構造生物学的研究2016

    • 著者名/発表者名
      横山武司
    • 学会等名
      第1051回金曜セミナーおよび第4回neutrons in biology研究会
    • 発表場所
      東海
    • 年月日
      2016-03-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 天然物の結合によるヒトトランスサイレチンの構造変化2015

    • 著者名/発表者名
      横山武司
    • 学会等名
      第53回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      金沢
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Structural insight into the interaction between Death-associated protein kinase 1 and natural flavonoids2015

    • 著者名/発表者名
      小坂友人,水口峰之,横山武司
    • 学会等名
      第53回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      金沢
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 創薬標的タンパク質の中性子結晶構造解析および天然物阻害剤との相互作用解析2015

    • 著者名/発表者名
      横山武司
    • 学会等名
      2015年度第一回水和ナノ構造研究会
    • 発表場所
      塩原
    • 年月日
      2015-09-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] プロポリスとその有効成分CAPE のトランスサイレチンアミロイド線維形成阻害効果2015

    • 著者名/発表者名
      小坂友人,横山武司,水口峰之
    • 学会等名
      第15回日本蛋白質科学会
    • 発表場所
      徳島
    • 年月日
      2015-06-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] γ-マンゴスチンはトランスサイレチンのアミロイド線形成を阻害する2015

    • 著者名/発表者名
      横山武司,水口峰之
    • 学会等名
      第15回日本蛋白質科学会
    • 発表場所
      徳島
    • 年月日
      2015-06-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] FPPS-ビスホスホネート複合体におけるプロトン化状態の変化と水和構造2015

    • 著者名/発表者名
      横山武司
    • 学会等名
      第15回日本蛋白質科学会
    • 発表場所
      徳島
    • 年月日
      2015-06-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] FPPS-ビスホスホネート複合体におけるプロトン化状態の変化と水和構造2015

    • 著者名/発表者名
      横山武司
    • 学会等名
      第8回iBIX研究会
    • 発表場所
      東海村
    • 年月日
      2015-01-28
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Neutron crystal structure of human FPPS complexed with risedronate2014

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Yokoyama, Andreas Ostermann, Mineyuki Mizuguchi, Nobuo Niimura, Tobias Schrader, Ichiro Tanaka
    • 学会等名
      XXIII Congress and General Assembly International Union of Crystallography
    • 発表場所
      カナダ
    • 年月日
      2014-08-01 – 2014-08-08
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] トランスサイレチンとグラブリジンの複合体結晶構造解析2014

    • 著者名/発表者名
      小坂友人、横山武司、水口峰之
    • 学会等名
      第14回日本蛋白質科学会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-06-25 – 2014-06-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ファルネシル二リン酸合成酵素の中性子結晶構造解析2014

    • 著者名/発表者名
      横山武司、オスターマン アンドレアス、水口峰之、新村信雄、シュレイダー トビアス、田中伊知朗
    • 学会等名
      第14回日本蛋白質科学会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-06-25 – 2014-06-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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