2016 Fiscal Year Annual Research Report
カルシウムポンプに作用する海洋天然物を基盤とした破骨細胞分化抑制剤の創製
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16H03285
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
末永 聖武 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (60273215)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ビセリングビアサイド / クラハイン / 全合成 / 構造活性相関 / 破骨細胞 / 作用機構解析 / 標的分子探索 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
海洋シアノバクテリア由来のマクロリド配糖体ビセリングビアサイド（BLS）の種々の誘導体を調製する方法を確立することを目的に合成研究を行った。これまでに合成を達成したアグリコンのグリコシル化はうまくいかなかったため、合成の序盤で糖部位を導入した。しかし、アグリコンの合成では進行していたエステル化反応が全く進行しないことがわかった。そこで、アルコール体のエナンチオマーを合成し、光延反応を試したところ収率よく目的のエステルが得られた。その後に18員環構築を行い、BLSの全合成を達成した。BLSのシリル保護体は、HeLa細胞に対して全く細胞毒性を示さなかったことから、糖部位も活性に重要であることがわかった。
破骨細胞分化の際、BLSがRAW細胞（破骨細胞前駆細胞）の細胞内Ｃａイオン濃度を増大させる事が確認できた。シグナル伝達経路をさらに調べて行くための予備実験（破骨細胞分化抑制の再現性の確認など）が終了したので、今後はCaMKIV と p- CaMKIV の抗体を購入し、RAW 細胞を使ってウェスタンブロッティングを行い、作用点の解析を進めていく。
一方、鎖状ペプチドクラハイン(KHN）については、RAW細胞の細胞内Ｃａイオン濃度への影響が有意には確認できなかった。そこでカルシウムポンプSERCA以外が関与している可能性も考え、合成したプローブ分子を用いて、HeLa細胞およびRAW細胞ライセートからアフィニティー精製により細胞内標的分子の探索を行った結果、標的候補分子としてプロフィビチンが得られた。今後はsiRNA 法によるノックダウン実験によりその妥当性を確認する。現在、KHNの構造類縁体Jahanyneでも同様の解析を進めている。
海洋シアノバクテリアから種々の化学構造をもつ物質を単離・構造決定することができた。今後破骨細胞分化に及ぼす影響を明らかにする。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
糖結合型のビセリングビアサイド（BLS）の全合成が達成できたことで、類縁体合成の基盤ができた。RAW細胞においてもBLSが細胞内Caイオンを増大させることが確認でき、カルシウムポンプSERCAの阻害により破骨細胞分化が抑制されるとの仮説を裏付ける結果が得られた。一方、KHNでは仮説と反する結果となったが、新たな標的候補分子が得られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
確立したビセリングビアサイド（BLS）の合成経路に基づき、種々の誘導体を合成して構造活性相関の解析を進める。BLSのRAW細胞におけるシグナル伝達経路に及ぼす影響をさらに調べて行くため、今後はCaMKIV と p- CaMKIV の抗体を購入し、RAW 細胞を使ってウェスタンブロッティングを行い解析を進めていく。標的分子探索のためのプローブ分子を合成するため、アセチレン基を導入したBLSあるいはそのアグリコン誘導体の合成を進める。
クラハイン（KHN)については、新たな標的候補分子としてプロフィビチンが得られたので、今後はsiRNA 法によるノックダウン実験によりその妥当性を確認する。現在、KHNの構造類縁体Jahanyneでも同様の解析を進めていく。また、他のシアノバクテリア由来の物質についても破骨細胞分化を抑制するかどうか、活性評価を行う。
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[Journal Article] Janadolide, a Cyclic Polyketide-Peptide Hybrid Possessing a t-butyl Group from an Okeania sp. Marine Cyanobacterium.2016
Author(s)
Hidetoshi Ogawa, Arihiro Iwasaki, Shinpei Sumimoto, Yuki Kanamori, Osamu Ohno, Masato Iwaztsuki, Aki Ishiyama, Rei Hokari, Kazuhiko Otoguro, Satoshi Omura, and Kiyotake Suenaga
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Journal Title
Journal of Natural Products
Volume: 79
Pages: 1862-1866
DOI
Peer Reviewed
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