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エンケファリンの立体構造に基づくδーレセプタ-選択的モルヒネ誘導体の分子設計

研究課題

研究課題/領域番号 63571029
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 物理系薬学
研究機関大阪薬科大学

研究代表者

石田 寿昌  大阪薬科大学, 薬学部, 教授 (00111021)

研究期間 (年度) 1988 – 1989
研究課題ステータス 完了 (1989年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1989年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1988年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードモルヒネ2量体 / オピオイドレセプタ- / μ / δーレセプタ-選択性 / 分子コンフォメ-ション / 構造活性相関 / μ@δ-レセプタ-選択性 / 分子コンフオメ-ション / エンケファリン / モルヒネ / モルヒネ二量体 / オピオイドレセプター / コンフォメーション
研究概要

1.一連のモルヒネ2量体の化学合成
エンケファリンの立体コンフォメ-ションとμ/δーオピオイドレセプタ-に対する鎮痛活性との相関性を基に、μーレセプタ-に選択的に結合するモルヒネ分子のδーレセプタ-結合性へと構造化学的に変換する試みとして、モルヒネ窒素原子間をー(CH2)n-(n=0〜6)のリンカ-を介して結合させた一連のモルヒネ2量体を化学合成し、HPLCを用いて精製した後これら化合物の物性デ-タ-をNMR等を用いて分光化学的に明らかにした。
2.一連のモルヒネ2量体の薬理活性測定
合成して得られた一連のモルヒネ2量体の鎮痛活性およびμ/δーオピオイドレセプタ-結合能を(1)マウス輸精管を用いた筋収縮抑制実験および(2)ラット脳を用いたbinding assay実験により調べた。その結果、n=2のエチレン基を介したモルヒネ2量体は、単独のモルヒネ分子に比べ15倍以上のδーレセプタ-結合能を有することを明らかにした。一方、n=3のプロピレン基を介したモルヒネ2量体は逆にμ/δーオピオイドレセプタ-に対してアンタゴニスト活性を有することを明らかにした。n=4以上の一連のモルヒネ2量体については特筆すべき薬理活性は観測出来なかった。n=0,1のモルヒネ2量体については現在研究を進めている。以上述べた結果より、μ/δーレセプタ-への結合には基質分子の大きさと立体コンフォメ-ションが重要に関与していることが明確になった。
3.モルヒネ2量体の安定な立体コンフォメ-ションとδーレセプタ-結合性との相関
モルヒネ分子とは異なる薬理活性を示したn=2および3のモルヒネ2量体の安定な立体コンフォメ-ションを量子化学なMNDO法によるエネルギ-計算により調べ、n=2のモルヒネ2量体は分子自身に2回対称を持つ伸長型平面構造が、n=3は2回対称を持たない折れ曲り構造がそれぞれ安定コンフォメ-ションあることを明らかにした。この結果と前述の薬理活性より、δーレセプタ-への結合能と、適度な大きさでかつ分子自身に2回対称を有する平面構造との間に相関が見られた。このことは、δーレセプタ-選択的モルヒネ様物質の分子設計に重要な情報を提供している。

報告書

(3件)
  • 1989 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1988 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (22件)

  • [文献書誌] 土井光暢: "Conformational characteristics of receptor-selective opioid peptides ^1H-n.m.r and c.d. spectroscopic studies of delta-kephalin and (Val^4)morphiceptin" Biochem.J.251. 581-588 (1988)

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  • [文献書誌] 石田寿昌: "Molecular-dynamics simulations of(Met^5)-and(D-Ala^2,Met^5)-enkephalins:Biological implications of monomeric folded and dimeric unfolded conformations" Biochem.J.255. 621-628 (1988)

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 米田茂隆: "Importance of folded monomer and extended antiparallel dimer structures as enkephalin active conformation:Molecular-dynamics simulations of(Met^5)enkephalin in water" FEBS Lett.239. 271-275 (1988)

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 土井光暢: "Effects of thioamide substitution for the enkephalin conformation:Crystal structure of Boc-Tyr-Gly-Gly-Pheψ(CSNH)Leu-OBzl" Int.J.Peptide Protein Res.34. 369-373 (1989)

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  • [文献書誌] 屋良肇: "An attempt for structurally convert mu-selective morphine toward delta-receptor binding:Dimerization based on enkephalin conformation." Eur.J.Pharmacol.(1990)

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  • [文献書誌] 石田寿昌: "エンケファリンの立体構造に基づくμ/δーオピオイドレセプタ-の基質特異性" 生物物理. (1990)

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Doi, M.Tanaka, K.Ikuma, M.Nabae, K.Kitamura, M.Inoue and T.Ishida: "Conformational characteristics of receptor-selective opioid peptides: ^1H-n.m.r and c.d. spectroscopic studies of delta- kephalin and [Val^4]morphiceptin" Biochem.J. 251, 581-588 (1988).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ishida, S.Yoneda, M.Doi, M.Inoue, and K.Kitamura: "Molecular-dynamics simulations of [Met^5]0 and [D-Ala^2,Met^5]-enkephalins: Biological implications of monomeric folded and dimeric unfolded conformations" Biochem.J. 255, 621-628 (1988).

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    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Yoneda, K.Kitamura, M.Doi, M.Inoue and T.Ishida: "Importance of folded monomer and extended antiparallel dimer structures as enkephalin active conformation: Molecular-dynamics simulations of [Met^5]enkephalin in water" FEBS Lett. 239, 271-275 (1988).

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Doi, S.Takehara, T.Ishida and M.Inoue: "Effects of thioamide substitution for the enkephalin conformation: Crystal structure of Boc-Gly-Gly-Phepsi[CSNH]Leu-OBzl" Int.J.Peptide Protein Res. 34, 369-373 (1989).

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Yara, Y.Katagawa, M.Doi, T.Ishida, M.Inoue, M.Yasuda, A, Baba, H.Iwata, K.Kitamura and T.Sadatome: "An attempt to structurally convert mu-selective morphine toward delta-receptor binding: Dimerization based on enkephalin conformation" Eur.J.Pharmacol.

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  • [文献書誌] T.Ishida and M.Doi: "Substrate specificity of mu/delta- opioid receptor based on enkephalin conformation" Biophysics.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 土井光暢: "Conformational characteristics of receptor-selective opioid peptides H.n.m.r and c.d.spectroscopic studies of delta-kephalin and (Val^4)morphiceptin" Biochem.J.251. 581-588 (1988)

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      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 石田寿昌: "Molecular-dynamics simulations of(Met^5)-and(D-Ala^2、Met^5)enkephalins:Biological implications of monomeric folded and dimeric unfolded conformations" Biochem.J.255. 621-628 (1988)

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      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 米田茂隆: "Importance of folded monomer and extended antiparallel dimer structures as enkephalin active conformation:Molecular-dynamics simulations of (Met^5)enkephalin in water" FEBS Lett.239. 271-275 (1988)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 土井光暢: "Effects of thioamide substitution for the enkephalin conformation:Crystal structure of Boc-Tyr-Gly Gly Phe(CSNH)Leu-OBzl" Int.J.Peptide Protein Res.34. 369-373 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 屋良肇: "An attempt for structurally convert mu-selective morphine towad delta-receptor binding:Dimerization based on enkephalin conformation." Eur.J.Pharmacol.(1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 石田寿昌: "エンケファリンの立体構造に基づくμ/δ-オピオイドレセプタ-の基質特異性" 生物物理. (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] M.Doi.: Biochem.J.251. 581-588 (1988)

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      1988 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ishida.: Biochem.J.255. 621-628 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] S.Yoneda.: FEBS Lett.239. 271-275 (1988)

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      1988 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ishida.: J.Med.Chem.

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      1988 実績報告書

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公開日: 1988-04-01   更新日: 2016-04-21  

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