| 研究課題/領域番号 |
26870495
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| 研究機関 | 京都府立医科大学 |
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研究代表者 |
伊藤 幸裕 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (30636402)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 創薬化学 / ドラッグデザイン / 低分子薬物 / ケミカルバイオロジー / 触媒メカニズム |
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| 研究実績の概要 |
タンパク質のユビキチン化は生体機能を調節する重要な役割を有しているが、その詳細な役割は不明な点も多い。また、タンパク質の異常なユビキチン化ががんなどの疾患に関与することも報告されており、ユビキチン化を阻害する薬物の創製が求められている。そこで、本研究課題では、ユビキチン化を制御するユビキチン活性化酵素（E1）を標的とした阻害薬創製を目指し、研究を展開している。第一に、E1の酵素触媒メカニズムを考慮した合理的な分子設計に基づき、E1阻害ペプチドの設計・合成を行った。その結果、ユビキチンE1阻害薬候補として数種の阻害ペプチドの合成に成功し、そのいくつかのペプチドに関して阻害活性評価を行ったところ、E1阻害活性を有するペプチドを見出した。ペプチド型の阻害薬は、膜透過性や代謝で問題があるため、より高度な試験（細胞・動物試験）での使用は難しい。そのため、ペプチド阻害薬の低分子化も試みた。低分子型E1阻害薬の設計にはドッキングモデルを用いた計算化学的手法を利用した。現在までに目的とした阻害薬の合成中間体まで完了している。今後、目的化合物の合成、ならびに活性評価を行いたいと考えている。また、化合物の合成と同時にユビキチン活性化酵素E1の大量発現系を構築にも取り組んだ。その結果、E1をミリグラム単位で、調整・精製することができた。今後はこの精製酵素を用いて、スループットの高いE1阻害薬の評価系を構築したいと考えている。
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| 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
昨年度は、おおむね順調に研究をすすめられることができた。研究実績の概要にも記したように、当初計画していたペプチド性E1阻害薬の阻害活性評価を行い、その結果、阻害活性を有するペプチドを見出すことに成功した。しかし、計画していた阻害メカニズム解析は、思いのほか大量に酵素を必要とすることがわかり、メカニズム解析はあまり進められなかった。ただし、E1酵素の大量発現系が構築できたため、今後はメカニズム解析が順調に進められると期待している。一方、当初27年度以降に進めようとしていた低分子化には既に取り掛かかり、ドッキングモデルを用いた分子設計と多様な目的化合物の合成に必要となる鍵となる中間体の合成が完了した。なお、余試験段階であるが、一部の最終目的化合物の合成反応においても反応の進行が確認でき、さらに、目的化合物の生成も確認された。すなわち、目的化合物の合成経路がほぼ確立できた。今後は目的化合物の精製を行い、活性評価を行っていく予定である。
以上のように、生化学実験で多少の遅れが見られたものの、有機化学実験で計画以上に進められることができたため、概ね順調に進展できていると判断できる。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後以下のような研究計画で研究を遂行する。当初の計画通り、以下の2段階の研究を行う。
（１）阻害メカニズム解析
（２）低分子型E1阻害薬の合成
（１）ユビキチンE1阻害薬の阻害メカニズム解析は、(a)酵素速度論解析、(b)MALDI TOF MS解析、および(c)ビオチン化ペプチドの利用、(d)変異体E1の利用にて行う。一方、
（２）低分子型E1阻害薬の合成では、余試験段階ではあるが、目的化合物の確認ができている。したがって、今後活性評価に使用する化合物の必要量を確保するため、中間体のスケールアップならび、数種の目的化合物の合成を行う。
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