蛋白質-蛋白質相互作用阻害剤の探索を指向した新規化合物評価システムの開発

2005 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17790091
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 大石 真也 京都大学, 薬学研究科, 助手 (80381739)
• キーワード: 蛋白質-蛋白質相互作用 / スクリーニング / シグナル伝達 / 抗がん剤 / キナーゼ / 抗HIV剤 / ペプチド

研究概要

1 結合親和性をもとにしたスクリーニングに用いるタグ化蛋白質の調製を行った。大腸菌および昆虫細胞の発現系において、蛋白質の発現と同時にbiotin ligaseによるin vivoでのビオチン標識が可能なAvitagを含む蛋白質調製のための発現ベクターの構築、および、これを用いた発現を行うことにより、PI3K・Aktをはじめとする6種類の標的分子のN末端ビオチン標識蛋白質の調製を行った。
2 結合親和性の定量的評価への応用について検討するために、表面プラズモン共鳴検出装置(Biacore S51)を用いたポジティブコントロールの結合親和性測定を行い、調製したビオチン標識蛋白質がスクリーニングに適用可能な活性を有していることを確認した。
3 標的分子に対する結合親和性を指標としたスクリーニングの効率的な実施を行うために、癌抑制遺伝子産物PTENの欠損に基づく細胞増殖を示す前立腺癌細胞株PC-3、および、これによらない細胞増殖を示すDU145のそれぞれ細胞増殖抑制活性を指標としたスクリーニングを実施し、PI3K pathwayの阻害による細胞増殖抑制活性を示すと予想される約100種類の化合物を同定した。
4 PI3KやAktはセリン・スレオニンキナーゼであり、そのキナーゼ活性を阻害する化合物はこれらの蛋白質に結合する化合物であることから、AlphaScreen^<TM>システムを活用したスクリーニングを実施し、3種類のキナーゼに対する阻害活性を有する約70種類(重複を含む)の化合物を同定した。
5 結合親和性を指標としたスクリーニングの汎用性を高めるため、蛋白質一蛋白質相互作用を化学合成可能なペプチド-ペプチド相互作用として評価することが可能なシステムへの応用を目的として、HIVの細胞膜への融合過程を阻害する化合物の探索に用いられるAlphaScreen^<TM>システムを活用したスクリーニング系の構築を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Design and synthesis of downsized metastin (45-54) analogs with maintenance of high GPR54 agonistic activity (2006)
  • 著者名/発表者名: Niida, A. et al.
  • 雑誌名: Bioorg.Med.Chem.Lett. 16・1 ページ: 134-137
• [雑誌論文] Application of tri- and tetrasubstituted alkene dipeptide mimetics to conformational studies of cyclic RGD peptides (2006)
  • 著者名/発表者名: Oishi, S. et al.
  • 雑誌名: Tetrahedron 62・7 ページ: 1416-1424
• [雑誌論文] Unequivocal synthesis of (Z)-alkene and (E)-fluoroalkene dipeptide isosteres to probe structural requirements of the peptide transporter PEPT1 (2006)
  • 著者名/発表者名: Niida, A. et al.
  • 雑誌名: Org.Lett. 8・4 ページ: 613-616
• [雑誌論文] Ring-closing metathesis of C-terminal allylglycine residues with an N-terminal β-vinyl-substituted phosphotyrosyl mimetic as an approach to novel Grb2 SH2 domain-binding macrocycles (2005)
  • 著者名/発表者名: Oishi, S. et al.
  • 雑誌名: ChemBioChem 6・4 ページ: 668-674
• [雑誌論文] Utilization of a nitrobenzoxadiazole (NBD) fluorophore in the design of a Grb2 SH2 domain-binding peptide mimetic (2005)
  • 著者名/発表者名: Shi, Z-D. et al.
  • 雑誌名: Bioorg.Med.Chem.Lett. 15・5 ページ: 1385-1388
• [雑誌論文] Design and synthesis of conformationally constrained Grb2 SH2 domain binding peptides employing y-methylphenylalanyl based phosphotyrosyl mimetics (2005)
  • 著者名/発表者名: Oishi, S. et al.
  • 雑誌名: J.Med.Chem. 48・3 ページ: 764-772
• [雑誌論文] Evaluation of macrocyclic Grb2 SH2 domain-binding peptide mimetics prepared by ring-closing metathesis of C-terminal allylglycines with an N-terminal β-vinyl-substituted phosphotyrosyl mimetic (2005)
  • 著者名/発表者名: Oishi, S. et al.
  • 雑誌名: Bioorg.Med.Chem. 13・7 ページ: 2431-2438
• [雑誌論文] Identification of neurite outgrowth active sites on the laminin α4 chain G domain (2005)
  • 著者名/発表者名: Ichikawa, N. et al.
  • 雑誌名: Biochemistry 44・15 ページ: 5755-5762
• [雑誌論文] Identification of novel low molecular weight CXCR4 antagonists by structural tuning of cyclic tetrapeptide scaffolds. (2005)
  • 著者名/発表者名: Tamamura, H. et al.
  • 雑誌名: J.Med.Chem. 48・9 ページ: 3280-3289
• [雑誌論文] Facile access to (Z)-alkene-containing diketopiperazine mimetics utilizing organocopper-mediated anti-SN2' reactions (2005)
  • 著者名/発表者名: Niida, A. et al.
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett. 46・24 ページ: 4183-4186