海綿由来の分化誘導ならびに細胞周期制御を標的とする抗がん剤シーズの探索

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13470470
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 小林 資正 大阪大学, 薬学研究科, 教授 (40116033)
• 研究分担者: 青木 俊二 大阪大学, 薬学研究科, 講師 (60252699)
• キーワード: 海洋生物 / 海綿 / 細胞分化誘導 / 細胞周期制御

研究概要

がん細胞特異的に作用する副作用の少ない抗がん剤を開発するために、以下の4種のがん細胞を用いた分化誘導物質の探索試験法ならびに細胞周期の制御物質の探索試験法を構築し、海綿を中心とする海洋生物の抽出エキスから活性試験法を指標にして分画・精製し、新しい抗がん剤のシーズを探索した。
活性試験法:1)ヒト慢性骨髄性白血病細胞(K562)を正常血球細胞へ分化させる分化誘導物質の探索。(K562細胞を赤芽球、顆粒球、マクロファージなどへ分化。)2)マウス神経芽細胞腫(Neuro 2A)を神経様細胞へと分化させる分化誘導物質の探索。3)rasトランスフォーム細胞に対する形態正常化物質の探索。(正常細胞にがん遺伝子rasを組み込んでがん化形質を発現させたrasトランスフォーム細胞のがん化形質の正常化。)4)細胞周期阻害物質の探索。(フローサイトメトリーを用いるがん細胞の細胞周期の解析。)
そして、1)インドネシア産海綿から単離・構造決定したNeuro 2A細胞に対する神経突起伸長作用を有するポリケチドlembehyne Aが、Neuro 2A細胞特異的にサイクリン依存性キナーゼ阻害タンパクp21の発現上昇を誘導し、細胞周期をG1期で停止させることを明らかにした。さらに、構造と活性の相関の解析結果をもとに、標的タンパクを探索するために、光親和性基を導入し、放射活性標識したプローブ分子を設計・合成した。2)インドネシア産海綿から単離・同定した海綿由来アルカロイドhymenialdisineが、K562細胞に対して仮足形成、貧食能の上昇を誘起し、マクロファージ様に分化誘導させること、その標的タンパクの1つがCDK1/cycB複合体であることを明らかにした。3)インドネシアサンゴ礁域で採取した海底土壌から分離した海洋放線菌Streptomyces spの固体培養物から、Neuro 2A細胞に対して神経突起を伸展させる新規アンスラサイクリンkomodoquinone Aを見いだし、D環にアミノ糖が結合したその全化学構造を明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] S.Aoki: "Structure-activity relationship of neuritogenic spongean acetylene alcohols, lembehynes"Tetrahedron. 58. 5417-5422 (2002)
• [文献書誌] S.Aoki: "Lembehsterols A and B, novel sulfated sterols inhibiting thymidine phosphorylase, from the marine sponge Petrosia strongylata"Chem. Pharm. Bull.. 50. 827-830 (2002)
• [文献書誌] S.Aoki: "Pyridoacridine alkaloids inducing neuronal differentiation in a neuroblastoma cell line, from marine sponge Biemna fortis"Bioorg. & Med. Chem.. 11(in press). (2003)
• [文献書誌] N.Murakami: "New readily accessible peroxides with high anti-malarial potency"Bioorg. & Med. Chem. Lett.. 12. 69-72 (2002)
• [文献書誌] S.Aoki: "Brianthein A, a novel briarane-type diterpene reversing multidrug resistance in human carcinoma cell line, from the gorgonian"Tetrahedron. 57. 8951-8957 (2001)
• [文献書誌] N.Murakami: "Total synthesis of lembehyne A, a neurogenic spongean polyacetylene"Tetrahedron Lett.. 42. 1941-1943 (2001)