有機化学を基盤にしたGPCR細胞外環境のケミカルバイオロジー研究

2007 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18060020
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 藤井 信孝 京都大学, 薬学研究科, 教授 (60109014)
• 研究分担者: 大石 真也 京都大学, 薬学研究科, 助教 (80381739)
• キーワード: CXCR4 / GPR54 / ケモカイン / 癌 / 構造活性相関 / SDF-1 / kisspeptin

研究概要

GPR54受容体アゴニストTOM80の構造活性相関研究を行い、TOM80のN末端側の安息香酸誘導体上のフッ素原子置換様式と、受容体活性化の相関について精査した。その結果、オルト/メターフッ素置換基は受容体の活性化には好ましくなく、最も高い受容体活性化を示すパラ置換基の存在下でも活性の低下を導くことが示唆された。また、in vivoでのGPR54受容体分布、発現細胞周辺の環境の解析への利用が期待されるTOM80の18フッ素標識体を創製した。
昨年度の研究により得られた選択的CXCR4受容体アンタゴニストの蛍光標識プローブの応用研究を行った。親化合物であるT140の受容体結合親和性を維持しているFluorescein標識体およびAlexaFluro488標識体により、CXCR4受容体を発現する細胞表面を特異的に蛍光標識することが可能であることを明らかにした。また、本蛍光プローブは、共焦点レーザー顕微鏡での染色実験、フローサイトメーターでの細胞の分析に利用可能であることを確認した。
さらに、CXCR4受容体の二量化を検出・解析するためのSDF-1の分子プローブの創製を行った。X線結晶構造が明らかにされたSDF-1は、2つの分子が対となって存在している。この構造をもとにして、2分子の接触部位もしくはその反対側のアミノ酸残基を、クリックケミストリーによりさまざまな修飾基を導入可能なプロパルギルグリシンに置換したSDF-1誘導体を合成した。この新規誘導体に二量化リンカーや蛍光修飾官能基を導入することにより、GPCRの活性化に伴う構造変化、受容体の動態、細胞外環境の変化の解析に用いられることが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Modulation of network-driven, GABA-mediated giant depolarizing potentials by SDF-1alpha in the developing hippocampus. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kasiyanov A., et. al.
  • 雑誌名: Dev. Neurosci. (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and application of fluorescein-and botin-labeled molecular probes for chemokine receptor CXCR4. (2008)
  • 著者名/発表者名: Oishi S., et. al.
  • 雑誌名: ChemBioChem. (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of peptide-targeted lipoplexes to CXCR4-expressing rat glioma cells and rat proliferating endothelial cells. (2008)
  • 著者名/発表者名: Driessen W. H., et. al.
  • 雑誌名: Mol. Ther. 16 ページ: 516-524
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure-activity relationship study and NMR analysis of fluorobenzoyl pentapeptide GPR54 agonists. (2008)
  • 著者名/発表者名: Tomita K., et. al.
  • 雑誌名: Biopolymers (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diastereoselective synthesis of highly functionalized fluoroalkene dipeptide isosteres and its application to fmoc-based solid phase synthesis of a cyclic pentapeptide mimetic. (2008)
  • 著者名/発表者名: Narumi T., et. al.
  • 雑誌名: Tetrahedron (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient synthesis of trifluoromethyl and related trisubstituted alkene dipeptide isosteres by palladium-catalyzed carbonylation of amino acid-derived allylic carbonates. (2008)
  • 著者名/発表者名: Inokuchi E., et. al.
  • 雑誌名: J. Org. Chem. (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design and synthesis of all diastereomers of cyclic pseudo-dipeptides as mimics of cyclic CXCR4 pentapeptide antagonists. (2007)
  • 著者名/発表者名: Cluzeau J., et. al.
  • 雑誌名: Org. Biomol. Chem. 5 ページ: 1915-1923
  • 査読あり
• [雑誌論文] SAR and QSAR studies on the N-terminally acylated pentapeptide agonists for GPR54. (2007)
  • 著者名/発表者名: Tomita K., et. al.
  • 雑誌名: J. Med. Chem. 50 ページ: 3222-3228
  • 査読あり
• [雑誌論文] CXCL12-CXCR4 engagement is required for migration of cutaneous dendritic cells. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kabashima K., et. al.
  • 雑誌名: Am. J. Pathol. 171 ページ: 1249-1257
  • 査読あり
• [雑誌論文] Facile synthesis of fluoroalkenes by palladium-catalyzed reductive defluorination of allylic gem-difluorides. (2007)
  • 著者名/発表者名: Narumi T., et. al.
  • 雑誌名: Org. Lett. 9 ページ: 3465-3468
  • 査読あり
• [雑誌論文] CXCR4 engagement promotes dendritic cell survival and maturation. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kabashima K., et. al.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 361 ページ: 1012-1016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Association of nucleophosmin negatively regulates CXCR4-mediated Gprotein activation and chemotaxis. (2007)
  • 著者名/発表者名: Zhang W., et. al.
  • 雑誌名: Mol. Pharmacol. 72 ページ: 1310-1321
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of plasmacytoid dendritic cells in bone marrow stromal cell niches requires CXCL12-CXCR4 chemokine signaling. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kohara H., et. al.
  • 雑誌名: Blood 110 ページ: 4153-4160
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhibitors of the chemokine receptor CXCR4: chemothetherapy of AIDS, S. metastatic cancer, leukemia and rheumatoid arthritis. (2007)
  • 著者名/発表者名: Tsntsumi H., et. al.
  • 雑誌名: Lett. Drug Design Discov. 4 ページ: 20-26
  • 査読あり
• [雑誌論文] ペプチドをリードとした創薬 (2007)
  • 著者名/発表者名: 大石真也, et. al.
  • 雑誌名: 蛋白質 核酸 酵素 増刊 ケミカルバイオロジー長野哲雄・長田裕之・菊地和也・上杉志成編集 52 ページ: 1696-1701
  • 査読あり
• [雑誌論文] ケミカルバイオロジーを基盤とするペプチド創薬 (2007)
  • 著者名/発表者名: 大石真也, et. al.
  • 雑誌名: 遺伝子医学MOOK8ペプチドと創薬 寒川賢治・南野直人編集 ページ: 87-91
  • 査読あり
• [雑誌論文] Screening and characterization of cyclic pentapeptide CXCR4 antagonists/inverse agonists using a pheromone responsive reporter gene (2007)
  • 著者名/発表者名: Wang Z-X.
  • 雑誌名: Screening and characterization of cyclic pentapeptide CXCR4 antagonists/inverse agonists using a pheromone responsive reporter gene in Saccharomyces cerevisiae: utility of G protein coupled receptor constitutively active mutants., Birkhaeuser ページ: 61-77
• [学会発表] 求核的CF3化反応による立体選択的トリフルオロメチルアルケン型ジペプチドイソスターの合成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 小林数也
  • 学会等名: 日本薬学会第128年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2008-03-27
• [学会発表] CXCR4受容体アンタゴニストの蛍光標識体の合成と応用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 増田亮
  • 学会等名: 日本薬学会第128年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2008-03-27
• [学会発表] シス型アミド結合等価体としてのZ型アルケンおよびE型フルオロアルケンジペプチドイソスターの合成と応用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 富田健嗣
  • 学会等名: 日本薬学会第128年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2008-03-26
• [学会発表] ベプチド・蛋白質化学を基盤とする新興・再興感染症治療薬の創製 (2008)
  • 著者名/発表者名: 大石真也
  • 学会等名: 第5回バイオメディカル研究会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2008-02-13
• [学会発表] Chemical Virologyを基盤とする新興・再興ウイルス侵入阻害剤の開発研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 藤井信孝
  • 学会等名: 第4回ケミカルバイオロジーシンポジウム-化学-生物融合領域創成の軌跡-
  • 発表場所: 熱海
  • 年月日: 2008-02-07
• [学会発表] 新規非ペプチド性ケモカイン受容体CXCR4アンタゴニストの創製研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 加藤学
  • 学会等名: 第26回メディシナルケミストリーシンポジウム
  • 発表場所: 相模原
  • 年月日: 2007-11-28
• [学会発表] シス型アミド結合等価体としてのZ型アルケンおよびE型フルオロアルケンジペプチドイソスターの合成と応用 (2007)
  • 著者名/発表者名: 富田健嗣
  • 学会等名: 第26回メディシナルケミストリーシンポジウム
  • 発表場所: 相模原
  • 年月日: 2007-11-28
• [学会発表] パラジウム触媒カルボニル化反応を用いたトリフルオロメチルアルケンジペプチドイソスター及び類縁体の新規合成法の開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 井ノ口恵利子
  • 学会等名: 第27回有機合成若手セミナー
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2007-11-15
• [学会発表] CXCR4受容体アンタゴニストの蛍光標識体の合成と応用 (2007)
  • 著者名/発表者名: 増田亮
  • 学会等名: 第44回ペプチド討論会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2007-11-08
• [学会発表] ベプチド結合ミメティツクスとしてのフルオロアルケン骨格の展望 (2007)
  • 著者名/発表者名: 鳴海哲夫
  • 学会等名: 第44回ペプチド討論会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2007-11-07
• [学会発表] パラジウム触媒カルボニル化反応を用いたトリフルオロメチルアルケンジペプチドイソスター及び類縁体の新規合成法の開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 井ノ口恵利子
  • 学会等名: 第33回反応と合成の進歩シンポジウム
  • 発表場所: 長崎
  • 年月日: 2007-11-05
• [学会発表] 有機金属による炭素-フッ素結合切断を伴うフルオロアルケン骨格の合成:多価官能基を有するフルオロアルケン型ジペプチドイソスターの高立体選択的合成への展開 (2007)
  • 著者名/発表者名: 鳴海哲夫
  • 学会等名: 第57回日本薬学会近畿支部大会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2007-10-27
• [学会発表] パラジウム触媒によるカルボニル化反応を用いたトリフルオロメチルアルケン型ジペプチドイソスター及び類縁体の新規合成法の開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 井ノ口恵利子
  • 学会等名: 第57回日本薬学会近畿支部大会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2007-10-27
• [学会発表] インドールを母核とした新規ケモカインレセプターCXCR4アンタゴニストの創製研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 加藤学
  • 学会等名: 第57回日本薬学会近畿支部大会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2007-10-27
• [学会発表] 情報から制御へ:ゲノム情報収斂型創薬科学 (2007)
  • 著者名/発表者名: 藤井信孝
  • 学会等名: 21COE公開シンポジウム
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2007-09-20
• [学会発表] From Amino Acids to Peptide Isosteres: Implication to Genome-lead drug discovery. (2007)
  • 著者名/発表者名: Fujii N
  • 学会等名: 2. World Congress of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences
  • 発表場所: Beijing
  • 年月日: 2007-09-06
• [学会発表] Development of GPR54 agonists as anti-metastasis agents. (2007)
  • 著者名/発表者名: 富田健嗣
  • 学会等名: 第八回文部科学省特定領域研究|がん」5領域若手研究者ワークショップ
  • 発表場所: 蓼科
  • 年月日: 2007-08-30
• [学会発表] Diastereoselective Synthesis of Functionalized (Z)-Fluoroalkene Dipeptide Isosteres: Lys-Lys and Glu-Glu type FADIs. (2007)
  • 著者名/発表者名: Tetsuo Narumi
  • 学会等名: 234th ACS meeting & exposition
  • 発表場所: Boston
  • 年月日: 2007-08-22
• [学会発表] P〓 Catalyzed Carbohyration of CF3-containing A〓y〓ic Carbonate: Application to the Synthesis of (Z)-Trifluoromethylalkene Dipeptide Isosteres. (2007)
  • 著者名/発表者名: Eriko Inokuchi
  • 学会等名: 14th IUPAC Symposium on Organometallic Chemistry Directed Towards Organic Synthesis
  • 発表場所: Nara
  • 年月日: 2007-08-03
• [学会発表] CXCR4 Antagonists; Relevance to Cancer Chemotherapy. (2007)
  • 著者名/発表者名: Nobutaka Fujii
  • 学会等名: 6th AFMC International Medicinal Chemistry Symposium
  • 発表場所: Istanbul
  • 年月日: 2007-07-11
• [学会発表] Synthesis and Application of (Z)-Alkene-and (E)-Fluoroalkene-Dipeptide Isosteres as cis-Amide Equivalents. (2007)
  • 著者名/発表者名: Tomita K.
  • 学会等名: 20th American Peptide Symposium
  • 発表場所: Montreal
  • 年月日: 2007-06-29
• [学会発表] 膵臓癌患者における血漿中metastin濃度 (2007)
  • 著者名/発表者名: 片桐文彦
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー研究会第2回年会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2007-05-09
• [学会発表] シスアミド等価体としての(Z)-アルケンおよび(E)-フルオロアルケンジペプチドイソスターの合成とその応用 (2007)
  • 著者名/発表者名: 富田健嗣
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー研究会第2回年会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2007-05-09
• [備考]
  • URL: http://www.pharm.kyoto-u.ac.jp/seizo/publication.htm