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2021 Fiscal Year Annual Research Report

ストレス応答生合成と化学修飾を融合した多様性天然物による難治性疾患治療薬の開発

Research Project

Project/Area Number 19H03701
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

児玉 栄一  東北大学, 災害科学国際研究所, 教授 (50271151)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 林 宏典  東北大学, 災害科学国際研究所, 助教 (00752916)
浅井 禎吾  東北大学, 薬学研究科, 教授 (60572310)
菊地 晴久  慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 教授 (90302166)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywordsウイルス / 薬学 / 感染症 / 天然物 / 化学合成
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、全く新しい骨格を持つ化合物ライブラリーと革新的スクリーニング法の開発、また、それらを駆使し既存薬と一線を画す新たな作用機序を有するヒット化合物の網羅的探索を目的とした。令和3年度の研究成果を次に示す。(1) 新しい基本骨格を持つHIV-1インテグラーゼ (IN) 阻害剤 (JTP-0157602) の開発に成功した。本化合物は、INの酵素活性を阻害する既存薬とは異なり、INの複合体形成阻害によって抗ウイルス活性を発揮する作用を持つ [J. Virol. 2022]。JTP-0157602は、既存のIN阻害剤に耐性を獲得したHIV-1変異株に対しても高い抗ウイルス活性を示した。(2) 薬剤耐性菌の世界的増加に伴い、新たな作用機序を有する抗菌薬の開発が重要となった。我々は、ピラゾロピラン骨格を持つ化合物 (SHIN-1およびSHIN-2) が細菌のセリンヒドロキシメチルトランスフェラーゼ (SHMT) 阻害剤として作用し、2020年に我々が報告 [ACS Infect. Dis. 2020] した核酸系抗菌薬と高い相乗効果を発揮することを明らかにした。また、結晶構造解析を用いてE. faecium 由来のSHMT (efmSHMT) とSHIN-1の相互作用様式を明らかにするとともに、efmSHMTを用いたSHMT阻害剤スクリーニング系の構築に成功した [論文投稿中]。本スクリーニング系は、新規SHMT阻害剤開発の加速に資する。 (3) 麻疹ウイルス (MeV) やRSウイルス (RSV) に対する治療薬のスクリーニングを実施し、候補化合物の同定に成功した。(4) 新型コロナウイルス (SARS-CoV-2) に対する治療薬のスクリーニングを実施した。SARS-CoV-2由来メインプロテアーゼと阻害剤の結晶構造解析を実施、相互作用様式の解明を行った。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (25 results)

All 2022 2021

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 3 results) Presentation (18 results)

  • [Journal Article] Disseminated tuberculosis with paradoxical reactions caused by a Mycobacterium tuberculosis strain belonging to the Indo-Oceanic lineage: An imported case in Japan2022

    • Author(s)
      Oshima Kengo、Nakajima Chie、Hirata Kazushige、Hayashi Hironori、Kodama Eiichi N.、Fukushima Yukari、Suzuki Yasuhiko、Kanamori Hajime、Baba Hiroaki、Aoyagi Tetsuji、Tokuda Koichi、Kaku Mitsuo
    • Journal Title

      Journal of Infection and Chemotherapy

      Volume: S1341-321X Pages: 00048-4

    • DOI

      10.1016/j.jiac.2022.02.008

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Antiviral Activity and Resistance Profile of the Novel HIV-1 Non-Catalytic Site Integrase Inhibitor JTP-01576022022

    • Author(s)
      Ohata Yoshitsugu、Tomonaga Mitsunori、Watanabe Yasuo、Tomura Keiko、Kimura Koji、Akaki Tatsuo、Adachi Kaoru、Kodama Eiichi N.、Matsuzaki Yuji、Hayashi Hironori
    • Journal Title

      Journal of Virology

      Volume: 96 Pages: e0184321

    • DOI

      10.1128/JVI.01843-21

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of infectious disease consultation and antimicrobial stewardship program at a Japanese cancer center: An interrupted time-series analysis2022

    • Author(s)
      Itoh Naoya、Akazawa Nana、Kanawaku Eri、Murakami Hiromi、Ishibana Yuichi、Kawamura Daichi、Kawabata Takanori、Mori Keita、Kodama Eiichi N.、Ohmagari Norio
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 17 Pages: e0263095

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0263095

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Synthetic Biology-Based Discovery of Diterpenoid Pyrones from the Genome of <i>Eupenicillium shearii</i>2022

    • Author(s)
      Morishita Yohei、Tsukada Kento、Murakami Kazuma、Irie Kazuhiro、Asai Teigo
    • Journal Title

      Journal of Natural Products

      Volume: 85 Pages: 384~390

    • DOI

      10.1021/acs.jnatprod.1c00973

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fluorine Modifications Contribute to Potent Antiviral Activity against Highly Drug-Resistant HIV-1 and Favorable Blood-Brain Barrier Penetration Property of Novel Central Nervous System-Targeting HIV-1 Protease Inhibitors <i>In Vitro</i>2022

    • Author(s)
      Amano Masayuki、Yedidi Ravikiran S.、Salcedo-Gomez Pedro Miguel、Hayashi Hironori、Hasegawa Kazuya、Martyr Cuthbert D.、Ghosh Arun K.、Mitsuya Hiroaki
    • Journal Title

      Antimicrobial Agents and Chemotherapy

      Volume: 66 Pages: e0171521

    • DOI

      10.1128/aac.01715-21

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Development of robust isothermal RNA amplification assay for lab-free testing of RNA viruses2021

    • Author(s)
      Biyani Radhika、Sharma Kirti、Kojima Kenji、Biyani Madhu、Sharma Vishnu、Kumawat Tarun、Juma Kevin Maafu、Yanagihara Itaru、Fujiwara Shinsuke、Kodama Eiichi、Takamura Yuzuru、Takagi Masahiro、Yasukawa Kiyoshi、Biyani Manish
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Pages: 15997

    • DOI

      10.1038/s41598-021-95411-x

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Development of Indole Alkaloid-Type Dual Immune Checkpoint Inhibitors Against CTLA-4 and PD-L1 Based on Diversity-Enhanced Extracts2021

    • Author(s)
      Suzuki Yoshihide、Ichinohe Keisuke、Sugawara Akihiro、Kida Shinya、Murase Shinya、Zhang Jing、Yamada Osamu、Hattori Toshio、Oshima Yoshiteru、Kikuchi Haruhisa
    • Journal Title

      Frontiers in Chemistry

      Volume: 9 Pages: 766107

    • DOI

      10.3389/fchem.2021.766107

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] アトラノン生合成におけるジテルペン環化酵素の機能解析2022

    • Author(s)
      佐藤史都,園原照隆,森下陽平,菅原章広,尾崎太郎,浅井禎吾
    • Organizer
      第142回日本薬学会
  • [Presentation] Funiculosin生合成に関する研究2022

    • Author(s)
      小此木亮介,菅原章公,尾﨑太郎,浅井禎吾
    • Organizer
      第142回日本薬学会
  • [Presentation] UbiAタイプセスキテルペン環化酵素のゲノムマイニング2022

    • Author(s)
      倉澤岳志, 園原照隆, 菅原章公, 尾﨑太郎1, 浅井禎吾
    • Organizer
      第142回日本薬学会
  • [Presentation] ゲノムマイニングによる新規カルコン生合成システムの発見2022

    • Author(s)
      倉澤岳志, 園原照隆, 菅原章公, 尾﨑太郎1, 浅井禎吾
    • Organizer
      第142回日本薬学会
  • [Presentation] ヒメグルシンの骨格構築機構に関する研究2022

    • Author(s)
      廣川瑞樹,森下陽平,塚田健人,菅原章公,尾﨑太郎,浅井禎吾
    • Organizer
      日本農芸化学会2022年度京都大会
  • [Presentation] ゲノムマイニングと異種発現を基盤とする糸状菌デプシペプチドの探索研究2022

    • Author(s)
      本間悠人,菅原章公,森下陽平,塚田健人,尾﨑太郎,浅井禎吾
    • Organizer
      日本農芸化学会2022年度京都大会
  • [Presentation] 分子骨格組み替え戦略によるbrefeldin A を基盤としたペプチドアルカロイドライブラリーの構築2021

    • Author(s)
      佐藤由希,西村壮央,志賀皓介,菅原章公,菊地晴久
    • Organizer
      第63回天然有機化合物討論会
  • [Presentation] 分子ネットワーク解析を活用した海洋性シアノバクテリア由来新規化合物の効率的探索2021

    • Author(s)
      小川慧人,植草義徳,木内文之,William H. Gerwick,菊地晴久
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
  • [Presentation] Hymeglusinの生合成研究2021

    • Author(s)
      廣川瑞樹,森下陽平,塚田健人,浅井禎吾
    • Organizer
      仙台万有シンポジウム
  • [Presentation] ゲノムマイニングを基盤とする糸状菌デプシペプチドの探索2021

    • Author(s)
      本間悠人, 森下陽平, 塚田健人, 菅原章公, 浅井禎吾
    • Organizer
      第63回天然有機化合物討論会
  • [Presentation] Hymeglusinの生合成研究2021

    • Author(s)
      廣川瑞樹,森下陽平,塚田健人,浅井禎吾
    • Organizer
      第23回天然薬物の開発と応用シンポジウム
  • [Presentation] 異種発現を用いるhymeglusinの炭素鎖伸長機構に関する研究2021

    • Author(s)
      廣川瑞樹,森下陽平,塚田健人,浅井禎吾
    • Organizer
      第60回日本薬学会東北支部会
  • [Presentation] 糸状菌デプシペプチドのゲノムマイ二ングと異種生産2021

    • Author(s)
      本間悠人,森下陽平,塚田健人,浅井禎吾
    • Organizer
      仙台万有前日ミニシンポジウム,
  • [Presentation] ゲノムマイニングを基盤とする新規デプシペプチドの探索2021

    • Author(s)
      本間悠人,森下陽平,塚田健人,菅原章公,浅井禎吾
    • Organizer
      生合成若手シンポジウム,
  • [Presentation] UbiAタイプテルペン環化酵素を指標とするゲノムマイニング2021

    • Author(s)
      倉澤岳志,園原照隆,浅井禎吾
    • Organizer
      天然薬物の開発と応用シンポジウム
  • [Presentation] 糸状菌デプシペプチドのゲノムマイニングと異種生産2021

    • Author(s)
      本間悠人,森下陽平,塚田健人,菅原章公,浅井禎吾
    • Organizer
      天然薬物の開発と応用シンポジウム
  • [Presentation] 糸状菌デプシペプチドのゲノムマイ二ングと異種生産2021

    • Author(s)
      本間悠人,森下陽平,塚田健人,浅井禎吾
    • Organizer
      天然薬物の開発と応用シンポジウム
  • [Presentation] 糸状菌における新規フラボノイド生合成システムの発見2021

    • Author(s)
      古村翔,森下陽平,浅井禎吾
    • Organizer
      第60回日本薬学会東北支部会

URL: 

Published: 2022-12-28  

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