有糸分裂阻害剤ーチュ-ブリン分子間の精密構造認識の解析

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02250210
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 岩崎 成夫 東京大学, 応用微生物研究所, 教授 (00013326)
• 研究分担者: 橋本 祐一 東京大学, 応用微生物研究所, 助教授 (90164798)
• キーワード: 有糸分裂阻害剤 / チュ-ブリン / 精密構造認識 / VLB / MAY部位 / リゾキシン / メイタンシン

研究概要

本研究の目的は、有糸分裂阻害剤ーチュ-ブリン分子間の分子認識機構を、特に、vinblastine/maytansine結合領域について明らかにすることにあるが、本年度は、rhizoxin,maytansine類の化学変換による構造活性相関確定と、光アフィニティ標識用誘導体の合成を試みた。
<リゾキシン側鎖の化学変換>___ー: Rhizoxinとmaytansineのチュ-ブリン分子認識機構が同一であるという知見から、rhizoxinにある特徴的な側鎖は結合に必須ではなく、光アフィニティ標識誘導体の合成に利用しうる部分と考え、以下の側鎖変換反応を行なった: (1)22(Z)ー体、△^<20>還元体の合成。 (2)20ーアルデヒド体、20ーアルコ-ル体の合成。(3)20ーアルデヒドからのWittig反応生成物の合成。(4)20ーアルコ-ルのアシル化体の合成。これらについて、P388に対する細胞毒性とチュ-ブリン重合阻害活性を測定した。この結果、抗チュ-ブリン活性において:1)側鎖切断体20ーal、20ーolは活性が無い。2)20ーolのアシル化体は活性はあるが低い。3)Wittig反応生成物は一般に高活性を示す。特筆すべきは、20ーalのーC(20)H=C(21)H_2への変換で活性を回復している点で、C(21)までのメチレン鎖が有れば親化合物と同程度の強い抗チュ-ブリン活性を持つと結論される。上記の知見に基き、=C(21)HーCH_2OH体を合成し、これをpーアジドベンゾイル化したところ、rhizoxinと同等の抗チュ-ブリン活性を示した。この化合物は光反応性を有し、放射性標識も可能で、光アフィニティ-標識用リゾキシン誘導体の合成法が確立されたこととなる。
<メイタンシン誘導体の活性と光アフィニティ用誘導体の合成>___ー: PDMー3のフェノ-ル性水酸基をアシル化した誘導体は全て強い活性を示し、特にpーアジドベンゾイル誘導体は最も強い活性を示した。そこで[ ^<14>C]標識体(比活性30mCi/mmol)を合成した。

研究成果

• [文献書誌] Y.Kato: "Studies on macrocyclic lactone antibiotics XIII.Antitubulin activity and cytotoxicity of rhizoxin derivatives:Synthesis of a photoafinity derivatives." J.Antibiotics. 44. 66-75 (1991)
• [文献書誌] M.Takahshi: "Molecular basis for determining the sensitivity of eucryotes to the antimitotic drug rhizoxin." Mol.Gen.Menet.222. 169-175 (1990)
• [文献書誌] A.S.Sullivan: "Interaction of rhizoxin with bovine brain tubulin" Cancer Res.50. 4277-4280 (1990)
• [文献書誌] M.Takahashi: "Rhizoxin resistant mutant with an altered ーtibulin gene in <Aspergillus>___ー <nidulans>___ー." Mol.Gene.Genet.220. 53-59 (1989)
• [文献書誌] Y.Hashimoto: "The retinoic acid receptors expressed in the promyelocytic lekemia cell line HLー60" Mol.Endocrinology. 3. 1046-1052 (1989)
• [文献書誌] K.Shudo: "DNA modification and carcinogenesis" Jpn.Cancer Chemother.16. 445-450 (1989)
• [文献書誌] S.Iwasaki: "Novel microbial products for medicine and agriculture (Ed.by A.L.Demain etal)" Elsevier, 266 (1989)
• [文献書誌] H.Ishii: "Managing resistance to agrochemicals (Ed.by M.B.Green et al)" ACS Symposium Series 421, 495 (1990)