マラリアのジヒドロ葉酸還元酵素の構造解析と超分子形成に基づく選択的阻害剤の研究

疟疾二氢叶酸还原酶的结构分析及基于超分子形成的选择性抑制剂研究

• 批准号: 07229211
• 负责人: 板井 昭子
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Kitasato Institute
• 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: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07229211/
• 关键词: マラリア; マラリア治療薬; ドラッグデザイン; ジヒドロ葉酸還元酵素; 蛋白質モデリング; コンピュータ薬物設計; デノボリガンド設計; ドッキングスタデイ

マラリアはマラリア原虫(以下P.f.と略す)による熱帯病で、世界で最も患者と死者の多い病気である。ジヒドロ葉酸還元酵素DHFRの阻害剤がこれまで特効薬として用いられてきたが、薬剤耐性株が蔓延し、有効な治療薬がなくなってきた。本研究はこれら耐性株に有効な特効薬を開発するため、P.f.DHFRの結晶解析を行い、当研究者らが長い間開発してきたコンピュータ薬物設計の方法論により、P.f.DHFRの新規阻害剤を論理的に設計することを目的として行われた。まず阪大微研の堀井教授らにより遺伝子工学的に生産されたP.f.のDHFRの結晶化を行った。しかし、P.F.のDHFRは原虫体内でチミジル酸合成酵素TSと30残基ほどのペプチド鎖で連結したDHFR-TSとして存在する。この連結部を切断して作ったDHFRは安定性に問題があり、さまざまな結晶化条件を検討したが、結晶化できなかった。そこで、既に解析されている他の種のDHFR(大腸菌やヒト)の立体構造と1次構造のホモロジーに基づいて、基質結合部位のモデリングを行った。一方、分子内にグアニジノ基やアミジノ基をもち、リガンドとなる可能性の高い20化合物を市販化合物リストから選び出して購入し、マラリア野生株と耐性株、及びヒトとの選択性をみるためウシのDHFRに対する阻害活性を調べた。その結果活性のあった化合物をもとに若干の構造修正を行って3種の化合物の合成を行った。これらは阻害剤として新規であったが、活性・選択性ともに従来の特効薬ピリメタミンには及ばなかった。そこで、ドッキングスタディによりこれら化合物の結合様式を推定し、上記のモデイリング構造の妥当性を確かめるとともに、活性を改良するべく構造修正を行ってその合成を検討している。

The disease is the most common in the world. The inhibitor of folate reductase DHFR is used to treat the spread of resistant strains. This study aims to develop a methodology for the design of new resistance agents for P. f.DHFR, and to develop a new method for the design of new resistance agents for P. f.DHFR. The crystallization of DHFR in the production of P.f. DHFR-TS is a key link between DHFR-TS and TS 30 residues in P.F. This link is broken and the DHFR stability problem is discussed. In addition, the analysis of DHFR(Escherichia coli) in other species, the three-dimensional structure of DHFR(Escherichia coli) in primary structure, the base structure of DHFR and the matrix binding site of DHFR were carried out. A high probability of a single, intramolecular compound being selected and purchased from wild, resistant, and resistant plants, as well as a high probability of being selected from DHFR, modulates the activity of DHFR. The synthesis of three kinds of compounds was carried out by structural modification. This is the first time that a person's name has been changed. To estimate the binding formula of these compounds, to determine the appropriateness of their structure, to improve their activity, to modify their structure, and to discuss their synthesis.

项目成果

A. Takagi, M. Y. Mizutani, N. Tomioka and A. Itai: "Inhibition Mechanisms of Staurosporine and H7 to c-AMP-dependent Protein Kinase Through Docking Study" Chem. Pharm. Bull.44(in press). (1996)

A. Takagi、M. Y. Mizutani、N. Tomioka 和 A. Itai：“通过对接研究星形孢菌素和 H7 对 c-AMP 依赖性蛋白激酶的抑制机制” Chem。

Y.Endo,M.Ohno,M.Hirano,A.Itai and K.Shudo: "Synthesis,Conformation and Biological Activity of Teleocidin Mimics,Benzolactams. A Clarification of the Conformational Flexibilitv Problem in Structure-activity Studies of Teleocidins" J.Am.Chem.Soc. 118 (in pr

Y.Endo，M.Ohno，M.Hirano，A.Itai 和 K.Shudo：“Teleocidin 模拟物苯佐内酰胺的合成、构象和生物活性。Teleocidin 结构活性研究中构象灵活性问题的澄清”J。

S. Saito, Y. Toriumi, N. Tomioka and A. Itai: "Theoretical Studies on cis-Amide Preference in N-Methylanilide" J. Org. Chem.60. 4715-4720 (1995)

S. Saito、Y. Toriumi、N. Tomioka 和 A. Itai：“N-甲基苯胺中顺式酰胺偏好的理论研究”J. Org。

A.Itai,M.Y.Mizutani,Y.Nishibata and N.Tomioka: "'Computer-Assisted New Lead Design' in 'Guidebook on Molecular Modeling in Drug Design" Academic Press edited by N.C.Cohen, 93-137 (1995)

A.Itai、M.Y.Mizutani、Y.Nishibata 和 N.Tomioka：“《药物设计分子建模指南》中的‘计算机辅助新先导设计’”学术出版社，N.C.Cohen 编辑，93-137 (1995)

板井昭子: "化学と薬学分野におけるコンピュータシミュレーション" コンピュータシミュレーション. 6. 8-9 (1995)

Akiko Itai：“化学和制药领域的计算机模拟”计算机模拟 6. 8-9 (1995)。