DNA塩基配列を正確に読み取るテーラーメード抗がん剤の開発

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13218046
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 杉山 弘 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教授 (50183843)
• 研究分担者: 板東 俊和 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助手 (20345284)
• キーワード: テーラーメード抗がん剤 / ピロールイミダゾールポリアミド / DNA塩基配列

研究概要

1)配列特異的なアルキル化剤の開発 ピロール-イミダゾールヘアピン型ポリアミド認識部位と反応部位の間にビニルリンカーを挿入したコンジュゲート類を多種合成し,これらはビニルリンカーをもたないものと比べ、DNAに対する反応性が約100倍ほど向上することが示された。またコンピューターモデリングの結果、反応部位の裏側にピロールやイミダゾールが重なり、反応点を支えることが反応性の向上には重要であることが示唆された。
2)DNAチップを用いた配列特異的アルキル化剤による遺伝子発現への影響の解析 ヒト肺ガン細胞に対する発現に対する効果を、我々が合成した中でも強い抗細胞活性を示したImPyLDu86を用いて、細胞に1時間作用させた後にDNAチップ(Gene Chip)を用いて解析した。その結果、特にRas、サイクリンB、CDK、Rat、vFos、cMicが抑制されていることから、ImPyLDu86の細胞増殖抑制はRasをとおして最終的にサイクリンBをおさえていることが示唆され、Bax deltaの発現増加に関してもアポトーシスを引き起こした徴候を示していると考えられる。
3)ヒト培養がん細胞を用いた抗細胞活性パネル試験 これらの化合物について癌研究会において39種類のヒト培養がん細胞に対する抗細胞活性(スクリーニングパネル)を検討し、ビニルリンカーをもつ高いアルキル化能を有するポリアミドは、持たないものと比べ非常に強い活性を示すことが明らかになった。また配列特異的アルキル化能とがん細胞の違いによって、よって著しい抗がん活性の違いが見られた。

研究成果

• [文献書誌] Fujimoto, K., Iida, H., Bando, T., Tao, Z.-F., Sugiyama, H.: "Sequence-Specific Protection of Plasmid DNA Against Restriction Endonuclease Hydrolysis by Pyrrole-Imidazole CPI Conjugates"Nucleic Acids Res. 30(17). 3748-3753 (2002)
• [文献書誌] Bando, T., Narita, A., Saito, I., Sugiyama, H.: "Molecular Design of Pyrrole-Imidazole Hairpin Polyamide for Effective DNA Alkylation"Chem. Eur. J.. 8,(20). 4781-4790 (2002)
• [文献書誌] Xu, Y., Kino, K., Sugiyamaa, H.: "The Conformation Study of Two Carbocyclic Nucleosides ; Why Carbocycleic Nucleic Acids (CarNAs) Form More Stable Duplexes with RNA than DNA Does"J. Biomolecular Structure & Dynamics. (20). 437-446 (2002)
• [文献書誌] Oyoshi T, Kawai K, Sugiyama H: "Efficient C2' α-Hydroxylation of Deoxyribose in Protein-Induced Z-Form DNA"J. Am. Chem. Soc.. 125. 1526-1531 (2003)
• [文献書誌] Bando T, Narita A, Saito I, Sugiyama H: "Highly Efficient Sequence-Specific DNA Interstrand Cross-Linking by Pyrrole-Imidazole CPI Conjuaates"J. Am. Chem. Soc. 125(In press). (2003)