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2022 年度 実績報告書

リボソーム不活性化タンパク質を網羅的かつ強力に阻害する新規薬剤の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K05699
研究機関東邦大学

研究代表者

齋藤 良太  東邦大学, 理学部, 教授 (90327974)

研究分担者 後藤 勝  東邦大学, 理学部, 准教授 (80379289)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワードリシン毒素A鎖阻害剤 / X線結晶構造解析 / プテリン
研究実績の概要

L-チロシンで修飾したプテリン-7-カルボキサミド (1) を合成し、そのRTA共結晶のX線結晶構造解析を行なったところ、1分子の (1) がRTAの一次ポケットに結合し、さらにもう1分子の (1) が二次ポケットに入る2対1モードで取り込まれることを明らかにした。これは、RTAの二次ポケットに有機小分子阻害剤が結合した世界初の例である。 より詳細な解析から、阻害剤の取り込みに伴い、RTA中のTyr80及びAsn122の立体配座が大きく変化し、且つ二次ポケットに取り込まれた阻害剤が二次ポケット入口付近のAsn78と水素結合していることを明らかにした。
次に、トリペプチドで修飾したプテリン-7-カルボキサミド(2)とRTAとの共結晶を作成し、そのX線結晶構造解析を行なったところ、(2)のプテリン環が一次ポケットと強く相互作用し、且つLys側鎖末端のアリール基部分が二次ポケットに取り込まれていることを明らかにした。これまで1分子で2つのポケットを同時に塞ぐ有機小分子阻害剤の例はなく、これが世界初の例である。この(2)/RTAの共結晶においてもTyr80及びAsn122の配座変化、ならびにAsn78との水素結合が観測された。
一方、ジペプチド(GlyTyr)のN末端にプテリン-7-カルボニルを導入した阻害剤(3)とRTAとの共結晶のX線結晶構造解析を行なったところ、N末端から2番目のTyrのフェノール性水酸基が、Asn78と水素結合していることがわかった。この場合においてもTyr80及びAsn122の配座変化が観測された。
これらの結果から、RTA中のTyr80及びAsn122の立体配座変化ならびにAsn78との相互作用が、二次ポケットへの阻害剤取り込みの引き金となり、高いRTA阻害活性を実現する重要な因子であることを明らかにした。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Pterin-based small molecule inhibitor capable of binding to the secondary pocket in the active site of ricin-toxin A chain2022

    • 著者名/発表者名
      Saito Ryota、Goto Masaru、Katakura Shun、Ohba Taro、Kawata Rena、Nagatsu Kazuki、Higashi Shoko、Kurisu Kaede、Matsumoto Kaori、Ohtsuka Kouta
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 17 ページ: 1~13

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0277770

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Conformational change in ricin toxin A-Chain: A critical factor for inhibitor binding to the secondary pocket2022

    • 著者名/発表者名
      Goto Masaru、Higashi Shoko、Ohba Taro、Kawata Rena、Nagatsu Kazuki、Suzuki Saori、Anslyn Eric V.、Saito Ryota
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 627 ページ: 1~4

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2022.08.008

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Differential DNA-binding and cofactor recruitment are possible determinants of the synthetic steroid YK11-dependent gene expression by androgen receptor in breast cancer MDA-MB 453?cells2022

    • 著者名/発表者名
      Kanno Yuichiro、Saito Nao、Saito Ryota、Kosuge Tomohiro、Shizu Ryota、Yatsu Tomofumi、Hosaka Takuomi、Nemoto Kiyomitsu、Kato Keisuke、Yoshinari Kouichi
    • 雑誌名

      Experimental Cell Research

      巻: 419 ページ: 113333~113333

    • DOI

      10.1016/j.yexcr.2022.113333

    • 査読あり
  • [学会発表] リシン毒素A鎖のコンフォーメーション変化:活性部位に隣接する二次ポケットへの阻害剤取込みを可能にする重要因子2023

    • 著者名/発表者名
      後藤勝・河田麗菜・永津和輝・片倉駿・栗栖楓・東翔子・齋藤良太
    • 学会等名
      第20回ホスト-ゲスト・超分子化学シンポジウム
  • [学会発表] 2位に水素結合性アロイル基を導入した Botryllazine B類の合成とアルドース還元酵素阻害活性2023

    • 著者名/発表者名
      川田純奈 ・後藤勝 ・齋藤良太
    • 学会等名
      第103日本化学会春季年会
  • [学会発表] 2位をアリールスルホニル基及びアリールスルフィニル基で修飾した Botryllazine B 類縁体の合成とアルドース還元酵素阻害活性2023

    • 著者名/発表者名
      白井祐生 ・後藤勝 ・齋藤良太
    • 学会等名
      第103日本化学会春季年会
  • [学会発表] 4位及び4,5位にアルキル基を有する新規3-ヒドロキシチアゾール-2(3H)チオン類及びそれらの亜鉛錯体の合成とインスリン様活性2022

    • 著者名/発表者名
      大庭麟太郎・吉川豊・内藤行喜・安井裕之・齋藤良太
    • 学会等名
      第51回複素環化学討論会
  • [学会発表] Botryllazine B誘導体のアルドース還元酵素阻害に関する構造活性相関: 2-ベンゾイル基上の置換基効果2022

    • 著者名/発表者名
      川田純奈・後藤勝・齋藤良太
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会

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公開日: 2023-12-25  

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