グルタチオンの介する生体情報機を探るプローブ合成-生体内グルタチオンレベルを製御する特異的酵素阻害剤の開発-

探索谷胱甘肽介导的生物信息机制的探针合成 - 开发控制体内谷胱甘肽水平的特定酶抑制剂 -

• 批准号: 09273235
• 负责人: 小田 順一
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09273235/
• 关键词: グルタチオン; γ-グルタミルシステイン合成酵素; 遷移状態アナログ

γグルタミルシステイン合成酵素(γ-GCS)の遷移状態アナログとして、本酵素を強力かつ不可逆的に失活させるsulfoximine誘導体について、活性に必須であるキラルなイオウ原子を立体選択的に作り分け、それぞれの立体異性体の阻害活性を調べた。阻害活性はキラルなイオウ原子の立体配置に大きく依存し、(R)配置のイオウ原子を持つsulfoximineのみが、大腸菌由来のγ-GCSに対してATP依存性の不可逆的な非常に強い阻害活性を示したのに対し(Ki^★=0.039μM)S原子上の絶対配置が(R)であるもう一方のジアステレオマ-は、可逆的でしかも弱い阻害しか示さず(Ki=12μM)、S原子上のキラリティーが阻害活性と阻害の様式に決定的な影響を与えることが明らかになった。この傾向は、ラット腎臓由来の酵素あるいは、病原性原虫のTrypanosome由来のγ-GCSにおいても見られることが判明し、酵素γ-GCSの進化的関連性を示唆する興味深い知見を得た。また、遷移状態においてシステインの側鎖(CH_2SH)に相当する位置に種々のアルキル基を導入した一連の側鎖置換sulfoximine誘導体を合成しその阻害活性を調べたところ、大腸菌由来の酵素は側鎖の大きさを厳密に認識しており、側鎖の大きさがシステインの側鎖CH_2SHに最も近いエチル基の場合に特に高い阻害活性が認められ、エチル基よりも側鎖のサイズが小さくあるいは大きくなると阻害活性が顕著に低下することが判明した。このことは、グルタチオンにおけるシステインのメルカプトメチル基の重要性を反映している。今後は、これら一連のsulfoximine誘導体がin vivoでプルタチオンレベルを制御し得ることを確かめるとともに、ヒトを含む種々の生物種由来のγ-GCSに対する阻害活性を調べ、種選択的な阻害剤の開発を目指す予定である。

The migration state of γ-GCS (γ-GCS) is unstable, and the enzyme strongly inhibits irreversible inactivation of sulfoximine inducer. The activity of γ-GCS must be regulated by the stereoselective separation of its atoms and the inhibition activity of its stereoisomers. Inhibitory activity is strongly dependent on the stereoconfiguration of atoms,(R) configuration of atoms, persistence of sulfomethine, origin of Escherichia coli, γ-GCS, irreversible ATP-dependence, and very strong inhibitory activity.(Ki^★=0.039μM) The absolute pair configuration on the S atom is determined by (R) This tendency was demonstrated by the discovery of the relationship between the enzyme γ-GCS and the origin of Trypanosome. The enzyme derived from Escherichia coli has a high inhibitory activity in the presence of the most closely related group, CH_2SH, in the presence of the most closely related group, in the presence of the most closely related group. The base of the chain is small, and the resistance is low. The importance of this group of people reflects the importance of the group. In the future, the development of a series of sulfoximine inducers in vivo, including γ-GCS from biological species, will be determined.

项目成果

N.Tokutake, J.Miratake, T.Irie, J.Oda.: "Absolute Crafisuration of an Intermediate Cyclic Sulfuximineo in the Asymmatric Synthesis of Transition-State Analuene Inhibitor of γ-Glutamylcysteine Synthetase" Acta Crystallogr C. (印刷中).

N.Tokutake、J.Miratake、T.Irie、J.Oda.：“γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶过渡态邻烯抑制剂的不对称合成中中间环磺胺酮的绝对克拉化”Acta Crystallogr C.（出版中） ）。

M.Katoh, J.Hiratake, J.Oda: "ATP-Dependent Inactivation of E.coli γ-Glutamyl Cystein Synthetase by L-Glutamic Acid γ-Monohydroxamate" Biosci.Biotech.Biochem.(印刷中).

M.Katoh、J.Hiratake、J.Oda：“L-谷氨酸 γ-单羟肟酸对大肠杆菌 γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶的 ATP 依赖性灭活”Biosci.Biotech.Biochem.（出版中）。

J.Hirotake, J.Oda: "Aminophosphonic and Aminoboronic Acids As a Key Element of Transition-State Analogue Inhibitor of Enzymes" Biosci.Biotech.Biochem.61. 211-218 (1997)

J.Hirotake、J.Oda：“氨基膦酸和氨基硼酸作为酶过渡态类似抑制剂的关键元素”Biosci.Biotech.Biochem.61。