酵素阻害剤の論理的設計法の確立

酶抑制剂逻辑设计方法的建立

• 批准号: 03807140
• 负责人: 板井 昭子
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-03807140/
• 关键词: 分子設計; 酵素阻害剤; 薬物ー受容体相互作用; コンピュ-タ・プログラム; リ-ド創製

近年、生体内の活性物質の欠如や過剰に基づく病態の改善に酵素阻害剤を用いることが多く、その論理的分子設計法の開発に興味がもたれている。酵素は結晶解析が比較的容易で、既に1000近い数の立体構造が解明され、デ-タベ-スで利用できる。最近は生化学的メカニズムの解明のみならず、直接に論理的な薬物設計への利用を目指して、さらに多くの解析が進行中である。しかし、これらの構造を利用する技術は現在のところ未だ確立しておらず、リ-ドの改良に利用されているだけである。本研究は、受容体の立体構造を利用した一般的なリ-ド創製法の開発を目的として、活性評価の容易な酵素阻害剤のリ-ド創製を可能にする新しイコンピュ-タ手法の研究を行なった。まず、酵素の薬物結合部位によくフィットし、有利な水素結合や静電相互作用のできる構造をコンピュ-タに構築させるプログラムの開発を行い、世界で初めて功成した。力場の概念と乱数を利用して、1ケづつ原子を生成するが、原子に許される薬物結合部位領域と物理的化学的性質は三次元格子点上にプロ-ブ原子をおいて計算し記憶させた各種ポテンシャル値を利用した。このようにして多数構築された構造から、分子内及び分子間エネルギ-、及び環の数など数値的に別プログラムでしぼられた少数の構造は、当初の目的通り、多様な構造をもち、安定性も既知の薬物と同程度であった。ここで、合成的な観点から再び選別し、構造修正を施し、シミュレ-ションを繰り返した後合成することになる。本研究では、ジヒドロ葉酸還元酵素に適用してみたところ、トリメトプリム、ピリメタミンその他既知の有名な阻害剤の構造と共に、いくつかの有望な新規骨格のものが得られた。これらについて、合成に着手すべく準備を開始した。さらに、計算化学的にいい構造を選択するためのツ-ルを確立するための研究を行なった。

In recent years, の active substances in raw の owe as や before turning に base づ く pathological の improve に enzyme inhibitor against tonic を い る こ と が く, そ の molecular design method of logical の open 発 に tumblers が も た れ て い る. Enzyme analytical が comparison easy で は crystallization, both に number 1000 nearly い の three-dimensional structure が interpret さ れ, デ タ ベ - ス で using で き る. Recent は biochemical メ カ ニ ズ ム の interpret の み な ら ず, direct に logical な 薬 designed へ の using を refers し て, さ ら に く more analytical が の underway で あ る. し か し, こ れ ら の constructing を using す る technology は now の と こ ろ not だ し て お ら ず, リ ド の improved に using さ れ て い る だ け で あ る. の は this study, the body three-dimensional structure を using し た general な リ の ド created method open 発 を purpose と し て, activity evaluation 価 の easy な enzyme inhibitor against tonic の リ - ド created を may に す る new し イ コ ン ピ ュ line - タ gimmick の research を な っ た. ま ず, enzyme の 薬 content combining site に よ く フ ィ ッ ト し, favorable な water element combined with や electrostatic interaction の で き る tectonic を コ ン ピ ュ - タ に build さ せ る プ ロ グ ラ ム の open 発 を い, the early で め て successful し た. Concept of force field の と random number を using し て, 1 ケ づ つ atoms を す る が, atomic に xu さ れ る 薬 content combining site field と physical chemical properties は three dimensional grid point に プ ロ ブ atomic を お い て calculation し memory さ せ た various ポ テ ン シ ャ ル numerical を using し た. こ の よ う に し て most build さ れ た tectonic か ら, intramolecular and び intermolecular エ ネ ル ギ -, and び ring の な ど the numerical に don't プ ロ グ ラ ム で し ぼ ら れ た minority の tectonic は, original の purpose り and many others in な tectonic を も ち, stability も know の 薬 content と with degree で あ っ た. こ こ で, synthesis of な 観 point か ら び again choose don't し, tectonic correction を し, シ ミ ュ レ - シ ョ ン を Qiao り return し た after synthetic す る こ と に な る. This study で は, ジ ヒ ド ロ folic acid also yuan enzyme に applicable し て み た と こ ろ, ト リ メ ト プ リ ム, ピ リ メ タ ミ ン そ の he already know の な resistance against famous tonic の tectonic と に, い く つ か の is expected to be な new rules on bone の も の が must ら れ た. Youdaoplaceholder2 れらに れらに て て て, synthesis に set about すべく, prepare を, start た た. Youdaoplaceholder0, the に of computational chemistry, the construction of を, the selection of 択するため, なった - を, を, and the establishment of するため, するため, and the study of the を field なった.

项目成果

A.Iwamoto: "Mutations in Ser^<174> and the Glycineーrich sequence(Gly^<149>,Gly^<150>and Thr^<156>)in the βーSubunit of E.coli H^+ ーAtPase" J.Biol.Chem.266. 16350-16355 (1991)

A.Iwamoto：“大肠杆菌 H^+ β 亚基中 Ser^<174> 和富含甘氨酸的序列（Gly^<149>、Gly^<150> 和 Thr^<156>）中的突变 ーAtPase”J.Biol.Chem.266.16350-16355(1991)

A.Itai: "QSAR:New Developments and Applications" Elsevier Science Publishers, 400 (1992)

A.Itai：“QSAR：新发展和应用”Elsevier Science Publishers，400（1992）

T.Kawai: "Active Conformation of a Tumor Promoter,Teleocidin.A Molecular Dynamic Study" J.Med.Chem.

T.Kawai：“肿瘤启动子的活性构象，Teleocidin。分子动力学研究”J.Med.Chem。

Y.Kato: "Automatic Superposition of Drug Molecules Based on Their Common Receptor Site" J.ComputerーAided Molecular Design.

Y.Kato：“基于共同受体位点的药物分子自动叠加”J.计算机辅助分子设计。

N.Tomioka: "Model Building of DNA/RNA Triple Helix Containing LーDeoxyadenosine" Biopolymers.

N. Tomioka：“含有 L-脱氧腺苷的 DNA/RNA 三螺旋模型构建”生物聚合物。