基質競合型プロテアーゼ阻害剤のリン原子導入による非競合化に関する基礎医薬基盤

2016 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 15K08033
• 研究機関: 東京薬科大学
• 研究代表者: 青山 洋史 東京薬科大学, 薬学部, 准教授 (40374699)
• 研究分担者: 伊集院 良祐 東京薬科大学, 薬学部, 助教 (40442925)
• 研究期間 (年度): 2015-10-21 – 2018-03-31
• キーワード: セリンプロテアーゼ / 酵素阻害 / 血液凝固 / ホスホン酸エステル

研究実績の概要

本研究ではセリンプロテアーゼファミリーに属するトロンビンの活性を非競合的に阻害ずるホスホン酸エステル型化合物のトロンビン結合部位や阻害分子機構の解明を目的とした研究を展開している。
本年度は昨年度の研究期間で得られた情報を精査し、構造活性相関を行うのに不足しているデータ部分を補填するための研究をまず行った。具体的にはフタルイミド骨格のイミド窒素上への置換基導入による活性への影響を評価した。その結果、メチル基のような比較的小さい置換基だけでなく、直鎖状のn-ブチル基や芳香族性官能基であるフェニル基を導入した場合でも活性が保持されることが分かった。同時にフタルイミド窒素上に導入したフェニル基上への置換基導入に関する知見も得られており、パラ位にさらにある程度の長さのアルキル基を導入した場合には、活性が失われることも明らかとした。以上の結果はフタルイミド部位が収まると予想される酵素結合ポケットにはある程度の空間が広がっていることを示しており、そこに蛍光性官能基などのタグを導入することができれば阻害分子機構の解明に向けた研究が展開できると考えられる。さらに実際に蛍光性官能基を導入した化合物の合成にも着手し、種々の蛍光性官能基が導入可能な中間体まで得ることができている。
また、一部の化合物に関しては昨年度に確立したキモトリプシンに対する阻害活性評価も行い、酵素選択性に関する新たな知見も得ることができた。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度は昨年度の研究の方策に従い、より高次な構造活性相関情報を得るための誘導体合成を行い、構造の最適化に向けた有用な知見を得ることができた。また、一部化合物に関してはこれまでに確認してきたトリプターゼ、トリプシン、トロンビンに加えてキモトリプシンの阻害活性に関する知見を得ることができた。このことからこれまでに開発した化合物群の薬理学的な知見データの積み上げが出来つつある。以上の状況から本年度の進捗状況を概ね順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

来年度は研究の最終年度となり、本研究の目標の一つである非競合部位の同定に向けた研究を展開する必要がある。そのため、本年度までに行ってきた構造活性相関のようなデータを積み上げるような研究ではなく、解明すべき対象本体を標的とした研究を行う予定である。具体的には本年度までに開発してきた化合物の中で、阻害活性や酵素選択性が良好であった化合物をいくつか選択し、これら化合物とトロンビンとの共結晶の作成とX線結晶解析による結合部位の同定を行う予定である。また本研究の応用展開として、非競合阻害に対する新たな評価系の確立にも取り組んでいく予定である。