新規阻害剤の合成開発と作用機構研究に基づく呼吸鎖複合体-Iの研究

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ピペラジン骨格を有する複合体-I阻害剤について詳細な作用機構研究を行ったところ,電子伝達阻害による活性酸素の発生量が元のΔlac-アセトゲニンよりも有意に多かった。また、既知の阻害剤は複合体-Iの触媒する順反応(NADH-ユビキノン酸化還元反応)と逆反応(ユビキノール-NAD+酸化還元反応)をともに同程度阻害することが知られているが、ピペラジン骨格を有する阻害剤では逆反応に対する阻害活性が著しく低下し、阻害作用に顕著な異方性があった。これらの結果からピペラジン骨格を有する阻害剤はさらに新規な作用特性を持つ複合体-I阻害剤であることが示唆された。そこで、この阻害剤の結合サブユニットを光親和性標識法によって同定することを試みた。光分解性基としてアリールアジド基、検出マーカーとしてヨウ素125を導入した光分解性プローブを合成し、ミトコンドリア内膜表品を用いて標識実験を行ったところ、放射活性は全て複合体-Iに検出され、およそ50および20kDaの2つのサブユニットが強度比約1:3で特異的に標識された。現在サブユニットの同定を進めているが、これらはいずれも天然型アセトゲニンが結合するND1サブユニットではなかった。ところが、ピペラジン骨格を有する阻害剤は天然型アセトゲニンのND1サブユニットへの結合を抑制した。すなわち、結合部位が異なっている阻害剤の間で見かけ上の拮抗が認められたことになる。この結果や他の阻害剤との拮抗試験の結果を総合すると、阻害剤結合部位は複数のサブユニットから構成され、異なる阻害剤は必ずしも結合部位を共有しているわけではないことが強く示唆された。