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2016 年度 実施状況報告書

臨床への応用を目指した活性中心指向型プラスミン阻害剤の設計

研究課題

研究課題/領域番号 16K08333
研究機関神戸学院大学

研究代表者

津田 裕子  神戸学院大学, 薬学部, 教授 (10098478)

研究分担者 北條 恵子  神戸学院大学, 薬学部, 助教 (20289028)
日高 興士  神戸学院大学, 薬学部, 講師 (30445960)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードプラスミン / 阻害剤 / P1’ 残基 / 炎症性疾患治療薬
研究実績の概要

プラスミン(PL)はトリプシン様酵素であり、血栓除去に関わるほかに炎症を促進するサイトカインを活性化すると考えられている。我々は共同研究により、PL阻害剤であるYO-2が急性移植片対宿主疾患(GVHD)モデルマウスや潰瘍性大腸炎モデルマウスにおいて、生存率を顕著に改善することを明らかにしてきた。今年度はYO-2を基盤構造として、さらに阻害活性を向上させることを目的として、YO-2分子中のピコリル基の置換と、オクチルアミド基のイミダゾール基への置換を行った。
i) ピコリル基の置換:ピコリル基のピリジン環の塩基性の効果を確認するために、ピリジン環をベンゼン環に置換して4位及び3位にカルボキシ、エステル、アミド基を導入した。これら置換により阻害効果の大きな増強がみられなかったことから、ピリジン環の疎水性が相互作用に効果的であることが示唆された。【Tsuda et al, 34th European Peptide Symposium (2016)】
ii)イミダゾール基の導入:近年、イミダゾール基を有する第XI因子阻害剤が報告された。第XI因子はPLと同様にトリプシン様酵素であるが、作用は異なり血栓形成に関わっている。報告された第XI因子阻害剤は、YO-2と同じくトラネキサム酸(Tra)を有し、さらにPhe分子を含んでいることから、イミダゾール基を有するPL阻害剤の合成を着想した。得られた化合物は772-2.17 microMの範囲のIC50値を示した。H-Tra- Tyr(OPic)-Imi-X (X = Ph)はこのシリーズ中、最も強い阻害活性を示した (IC50 = 2.17 microM)。【Tsuda et al, The 53rd Japanese Peptide Symposium (2016)】

現在までの達成度 (区分)
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

従来の阻害効果を大きく凌駕する化合物を得ることは出来なかった。しかし、P2およびP1’残渣の構造について以下のように有用な情報を得ることができた。
・ピコリル基の置換により、ピコリル基の効果はピリジン環の塩基性に由来するのではなく環構造の疎水性によるものであることが示された。このことはS2ポケットにおいて疎水性相互作用が重要であることを示しており、今後のP2残基の分子設計の指針となる。
・新規にイミダゾール基を導入したところ、化合物の溶解性を改善することができた。疎水性に富んだP2残基との組み合わせにより、物性に優れた化合物を生む可能性を示した。

今後の研究の推進方策

以下の指針で分子設計を継続する。
・P2残基を疎水性に富んだ分子で伸張し(脂肪族でも芳香族でもよい)、P1’位にイミダゾール基を持つ化合物を合成する。
・P2およびP1’残基を伸張し、環化する。
・P1残渣の修飾を行なう。
それと同時に、PL-阻害剤複合体のX-線構造解析をすすめ(共同研究)、PL阻害剤を使ってPLの炎症時の役割を明らかにする(共同研究)。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Structure-based design of plasmin inhibitors with novel P1’moiety2017

    • 著者名/発表者名
      Takashi Masuda, Mototsugu Kuno, Koushi Hidaka, Keiko Hojo, Keigo Gohda, Naoki Teno, Keiko Wanaka, Yuko Tsuda
    • 雑誌名

      Peptide Science 2016

      巻: - ページ: 89-90

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Plasmin inhibitors with hydrophobic amino acid-based linker between hydantoin moiety and benzimidazole scaffold enhance inhibitory activity2016

    • 著者名/発表者名
      Naoki Teno, Keigo Gohda, Yukoko Yamashita, Tadamune Otsubo, Masafumi Yamaguchi, Keiko Wanaka, Yuko Tsuda
    • 雑誌名

      Bioorg. Med. Chem. Lett.

      巻: 26 ページ: 2259-2261

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2016.03.047.

    • 査読あり
  • [学会発表] 疎水性アミノ酸をリンカーとして導入した新規プラスミン阻害剤の合成と構造活性相関の検討2016

    • 著者名/発表者名
      山下ユキコ、 手納直規、合田圭吾、大坪忠宗、山口雅史、和中敬子、津田裕子
    • 学会等名
      第34回メディシナルケミストリーシンポジウム
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2016-11-30 – 2016-12-02
  • [学会発表] Structure-based design of plasmin inhibitors with novel P1’ moiety2016

    • 著者名/発表者名
      Takashi Masuda, Mototsugu Kuno, Koushi Hidaka, Keiko Hojo, Keigo Gohda, Naoki Teno, Keiko Wanaka, Yuko Tsuda
    • 学会等名
      The 53rd Japanese Peptide Symposium
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2016-10-26 – 2016-10-28
  • [学会発表] Plasmin specific inhibitors: Optimization of the P2 and P1’ residues2016

    • 著者名/発表者名
      Naomichi Iwasa, Takashi Masuda, Mototsugu Kuno, Koushi Hidaka, Keiko Hojo, Keigo Gohda, Naoki Teno, Keiko Wanaka, Yuko Tsuda
    • 学会等名
      34th European Peptide Symposium
    • 発表場所
      ライプツィッヒ、ドイツ
    • 年月日
      2016-09-04 – 2016-09-09
    • 国際学会
  • [学会発表] S1ポケットにおける相互作用を利用したプラスミン阻害剤の分子設計2016

    • 著者名/発表者名
      園田浩士、桝田昂志、日高興士、北條恵子、合田圭吾、手納直規、和中敬子、津田裕子
    • 学会等名
      第21回日本病態プロテアーゼ学会学術集会
    • 発表場所
      吹田
    • 年月日
      2016-08-05 – 2016-08-06
  • [学会発表] Exploration of plasmin inhibitors targeting an S2 subsite2016

    • 著者名/発表者名
      Yuko Tsuda, Koushi Hidaka, Yoshio Okada
    • 学会等名
      The 16th Akabiori Conference
    • 発表場所
      Kobe
    • 年月日
      2016-05-23 – 2016-05-24
    • 国際学会
  • [備考] 教員便覧

    • URL

      http://www.kobegakuin/information/public/teacher/pharmacy

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公開日: 2018-01-16  

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