ヒストンメチル化の化学的検出法及び酵素阻害剤の開発

• 研究課題/領域番号: 26670052
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 創薬化学
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 影近 弘之 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教授 (20177348)
• 連携研究者: 平野 智也 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 准教授 (20396980)
• 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: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: ヒストンメチル化酵素 / 阻害剤 / 検出法 / 芳香族求核置換反応 / SET7/9 / シプロヘプタジン / スクリーニング / 蛍光法 / 結晶構造 / 酵素阻害剤 / リシン / N―メチルリシン / 構造活性相関

研究成果の概要

本研究では、ヒストンメチル化の新規化学的検出法を開発し、ヒストンメチル化酵素選択的な新規阻害剤の創製を行った。
１）ヒストンメチル化の新規化学的検出法の開発：アミノ基と各種求電子剤との芳香族求核置換反応を詳細に解析し、リシンよりもN-メチルリシンと13倍速く反応する求電子剤を見いだし、本結果をもとに、リシンのN-メチル化を定量する方法を確立した。
２）ヒストンメチル化酵素SET7/9の阻害剤の開発：化合物ライブラリーから見いだしたヒストンメチル化酵素SET7/9の阻害活性を持つシプロヘプタジンをリード化合物として、その構造活性相関を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Structural development of canthin-5,6-dione moiety as a fluorescent dye and its application to novel fluorescent sensors. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yokoo, H.; Ohsaki, A.; Kagechika, H.; Hirano T.
  • 雑誌名: Tetrahedron 巻: 72 号: 39 ページ: 5872-5879
  • DOI: 10.1016/j.tet.2016.08.014
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Steric structure-activity relationship of cyproheptadine derivatives as inhibitors of histone methyltransferase Set7/9. (2016)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara T, Ohira K, Urushibara K, Ito A, Yoshida M, Kanai M, Tanatani A, Kagechika H, Hirano T.
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem. 巻: 24 号: 18 ページ: 4318-4323
  • DOI: 10.1016/j.bmc.2016.07.024
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Identification of cyproheptadine as an inhibitor of SET domain containing lysine methyltransferase 7/9 (Set7/9) that regulates estrogen-dependent transcription. (2016)
  • 著者名/発表者名: Takemoto Y, Ito A, Niwa H, Okamura M, Fujiwara T, Hirano T, Handa N, Umehara T, Sonoda T, Ogawa K, Tariq M, Nishino N, Dan S, Kagechika H, Yamori T, Yokoyama S, Yoshida M.
  • 雑誌名: J. Med. Chem. 巻: 59 号: 8 ページ: 3650-3660
  • DOI: 10.1021/acs.jmedchem.5b01732
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] All trans-retinoic acid analogs promote cancer cell apoptosis through non-genomic Crabp1 mediating ERK1/2 phosphorylation (2016)
  • 著者名/発表者名: Persaud, S. D.; Park, S. W.; Ishigami-Yuasa, M.; Koyano-Nakagawa, N.;, Kagechika, H.; Wei, L.-N.
  • 雑誌名: Sci. Rep 巻: 6 号: 1 ページ: 22396-22396
  • DOI: 10.1038/srep22396
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] 6-Arylcoumarins: versatile scaffolds for fluorescent sensors (2015)
  • 著者名/発表者名: Takuya Shiraishi, Hiroyuki Kagechika, Tomoya Hirano
  • 雑誌名: New Journal of Chemistry 巻: 39 号: 11 ページ: 8389-8396
  • DOI: 10.1039/c5nj01609f
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A new cell-based assay to evaluate myogenesis in mouse myoblast C2C12 cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Kodaka, M.; Yang, Z.; Nakagawa, K.; Maruyama, J.; Xu, X.; Sarkar, A.; Ichimura, A.; Nasu, Y.; Ozawa, T.; Iwasa, H.; Ishigami-Yuasa, M.; Ito, S.; Kagechika, H.; Hata, Y.
  • 雑誌名: Exp. Cell. Res. 巻: 336 号: 2 ページ: 171-181
  • DOI: 10.1016/j.yexcr.2015.06.015
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a novel fluorescent sensor to detect a specific range of pH (2014)
  • 著者名/発表者名: Shiraishi, T.; Saito, T.; Kagechika, H.; Hirano, T.
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett. 巻: 55 号: 50 ページ: 6784-6786
  • DOI: 10.1016/j.tetlet.2014.10.037
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Lipase-catalyzed asymmetric acylation of boron cluster-containing secondary alcohols. (2014)
  • 著者名/発表者名: Mori, S.; Takagaki, R.; Fujii, S.; Matsumura, M.; Tanatani, A.; Kagechika, H.
  • 雑誌名: Tetrahedron Asymm. 巻: 25 号: 23 ページ: 1505-1512
  • DOI: 10.1016/j.tetasy.2014.10.009
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Development of a facile method to detect the activity of histone methyltransferase based on SNAr reaction (2016)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Okazaki, Takashi Fujiwara, Asuka Takaguchi, Tomoya Hirano, Syuichi Mori, Hiroyuki Kagechika
  • 学会等名: International Chemical Biology Symposium 2016
  • 発表場所: Madison, USA
  • 年月日: 2016-10-24
• [学会発表] Development of Novel Fluorescent Sensors Based on Fluorescent Natural Compounds (2016)
  • 著者名/発表者名: Hidetomo Yokoo, Tomoya Hirano, Ayumi Ohsaki, Hiroyuki Kagechika
  • 学会等名: 252nd ACS National Meeting
  • 発表場所: Philadelphia, USA
  • 年月日: 2016-08-21
  • 国際学会
• [学会発表] Suberene環部を修飾したCyproheptadine誘導体の合成とSet7/9に対する阻害活性評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 平野道丈、平野智也、藤原敬士、大平香澄、伊藤昭博、吉田稔、影近弘之
  • 学会等名: 日本薬学会第136年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜市）
  • 年月日: 2016-03-26
• [学会発表] Structure-activity relationships of cyroheptadine as inhibitors of histone methyltransferase, Set7/9 (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Hirano, Michitake Hirano, Takashi Fujiwara, Kasumi Ohira, Akihiro Ito, Minoru Yoshida, Hiroyuki Kagechika
  • 学会等名: International symposium for RIKEN epigenetics program
  • 発表場所: 理研中央研究所（和光市）
  • 年月日: 2016-02-15
  • 国際学会
• [学会発表] SNAr反応を利用したヒストンメチル化酵素Set7/9の活性検出法の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡崎優祐、藤原敬士、平野智也、森修一、影近弘之
  • 学会等名: 第60回日本薬学会関東支部会
  • 発表場所: 東京大学（東京都文京区）
• [学会発表] Cyproheptadineを基にしたヒストンメチル化酵素Set7/9阻害剤の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 平野道丈、平野智也、藤原敬士、大平香澄、伊藤昭博、吉田稔、影近弘之
  • 学会等名: 第60回日本薬学会関東支部会
  • 発表場所: 東京大学（東京都文京区）
• [学会発表] ヒストンメチル化酵素Set7/9阻害剤の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 平野道丈、平野智也、藤原敬士、大平香澄、伊藤昭博、吉田稔、影近弘之
  • 学会等名: 第３３回メディシナルケミストリーシンポジウム
  • 発表場所: 幕張国際研修センター（千葉市）
  • 年月日: 2015-11-25
• [学会発表] Study for the development of inhibitors for Set7/9 (2015)
  • 著者名/発表者名: Michitake Hirano, Tomoya Hirano, Takashi Fujiwara, Kasumi Ohira, Hiroyuki Kagechika, Akihiro Ito, Minoru Yoshida
  • 学会等名: 3rd International retinoid meeting
  • 発表場所: 岐阜グランドホテル（岐阜市）
  • 年月日: 2015-10-21
  • 国際学会
• [学会発表] ヒストンメチル化酵素Set7/9阻害剤の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 平野智也、藤原敬士、平野道丈、大平香澄、伊藤昭博、吉田稔、影近弘之
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会第10回年会
  • 発表場所: 東北大学川内キャンパス（仙台市）
  • 年月日: 2015-06-10
• [学会発表] ヒストンメチル化酵素活性評価系の開発研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤原敬士、髙口明日香、森修一、平野智也、影近弘之
  • 学会等名: 日本薬学会第135年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-28
• [学会発表] Development of Fluorescent Sensors with its Functions Regulated by Chemical or Enzymatic Reaction (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Hirano, Takuya Shiraishi, Toshiki Saito, Hiroyuki Kagechika
  • 学会等名: 3rd International Chemical Biology Meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2014-11-17 – 2014-11-20
• [学会発表] 蛍光物質ライブラリーおよびその構築法を基にした多機能性蛍光センサー群の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 平野智也、白石拓也、齋藤俊樹、影近弘之
  • 学会等名: 第８回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] 蛍光物質ライブラリー構築を基にした蛍光センサー群の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 平野智也、白石拓也、齋藤俊樹、影近弘之
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会第9回年会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2014-06-11 – 2014-06-13