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ヒトには効くがバクテリアには効かない痛風薬―酵素薬剤相互作用のダイナミクス―

研究課題

研究課題/領域番号 26440081
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生物物理学
研究機関日本医科大学

研究代表者

菊地 浩人  日本医科大学, 医学部, 准教授 (00224907)

研究分担者 古田 忠臣  東京工業大学, 生命理工学院, 助教 (10431834)
岡本 研  日本医科大学, 医学部, 准教授 (60267143)
連携研究者 藤崎 弘士  日本医科大学, 医学部, 准教授 (60573243)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2014年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード酸化還元酵素 / 構造・機能予測 / 分子動力学 / キサンチン / 痛風治療薬 / 阻害剤 / フェブキソスタット / BOF / 創薬
研究成果の概要

キサンチン酸化還元酵素(XOR)は、キサンチンを水酸化して尿酸に変える。過剰な尿酸の産生は痛風を導くので、ヒトXORは痛風薬のターゲットである。XORは細菌からヒトまで存在し、その3次元構造は全ての生物種で酷似していて同じ反応機構により尿酸生成を行う。しかし、阻害剤BOF-4272 (BOF) は、哺乳類XORを阻害する一方、細菌XORを阻害しない。このことは、XORの静的な3次元構造からBOFの阻害機構を単純には理解できないことを意味している。動的な視点に着目し、分子動力学計算を行うことによってBOFによる阻害作用の違いを説明することに成功した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Kirkwood-Buff integrals for aqueous urea solutions based upon the quantum chemical electrostatic potential and interaction energies2016

    • 著者名/発表者名
      S Chiba, T Furuta, S Shimizu
    • 雑誌名

      J. of Phys. Chem. B

      巻: 120 号: 31 ページ: 7714-7723

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.6b05611

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The Effects of Xanthine Oxidoreductase Inhibitors on Oxidative Stress Markers following Global Brain Ischemia Reperfusion Injury in C57BL/6 Mice2015

    • 著者名/発表者名
      M. Yamaguchi,K. Okamoto, T. Kusano, Y. Matsuda, G. Suzuki, A. Fuse, H. Yokota.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 10 号: 7 ページ: e0133980-e0133980

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0133980

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Mechanistic insights into xanthine oxidoreductase from development studies of candidate drugs to treat hyperuricemia and gout.2015

    • 著者名/発表者名
      Nishino T, Okamoto K.
    • 雑誌名

      J Biol Inorg Chem.

      巻: 20 号: 2 ページ: 195-207

    • DOI

      10.1007/s00775-014-1210-x

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ヒトには効くがバクテリアには効かない痛風薬 ー 酵素と阻害剤BOFとの相互作用ダイナミクス ー2016

    • 著者名/発表者名
      菊地 浩人、藤崎 弘士、古田 忠臣、岡本 研、西野 武士
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] キサンチン酸化還元酵素基質結合ポケットの動的解析2016

    • 著者名/発表者名
      岡本研、菊地浩人、藤崎弘士、古田忠臣、西野武士
    • 学会等名
      第49回日本痛風・核酸代謝学会総会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2016-02-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] キサンチン酸化還元酵素の基質ガイド機構の解析2015

    • 著者名/発表者名
      岡本 研、菊地 浩人、藤崎 弘士、古田 忠臣、西野 武士
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] キサンチン脱水素酵素(XDH)のNAD+ の結合による反応調節2015

    • 著者名/発表者名
      川口 裕子、西野 朋子、岡本 研、西野 武士
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] On the motion of a loop located in the entrance to the ligand-binding pocket of bacterial XOR with the inhibitor BOF2015

    • 著者名/発表者名
      H. Kikuchi, H. Fujisaki, T. Furuta, K. Okamoto, T. Nishino.
    • 学会等名
      53rd Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan
    • 発表場所
      Kanazawa
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] The loop opening motion of the bacterial XOR with the inhibitor BOF: molecular dynamics study2014

    • 著者名/発表者名
      H. Kikuchi, H. Fujisaki, T. Furuta, K. Okamoto, T. Nishino
    • 学会等名
      10th Congress of the World Association of Theoretical and Computational Chemists
    • 発表場所
      Santiago, Chile
    • 年月日
      2014-10-05 – 2014-10-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] The gate opening motion of xanthine binding pocket of XOR2014

    • 著者名/発表者名
      K. Okamoto, H. Kikuchi, H. Fujisaki, T. Furuta, S. Leimkühler, T. Nishino
    • 学会等名
      International simposium of Flavins and Flavoproteins
    • 発表場所
      Phechaburi, Thailand
    • 年月日
      2014-07-27 – 2014-08-01
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 痛風治療薬と標的酵素の相互作用解析-構造情報は臨床にどう生かされているのか-2014

    • 著者名/発表者名
      岡本研
    • 学会等名
      生化学会関東部会
    • 発表場所
      茨城大学、水戸
    • 年月日
      2014-06-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] RSC Metallobiology Series No. 5, Molybdenum and Tungsten Enzymes:Biochemistry Edited by Russ Hille, Carola Schulzke, and Martin L.Kirk2017

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Nishino, Ken Okamoto, and Silke Leimkuhler
    • 出版者
      the Royal Society of Chemistry
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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