酸素センサー分子Keap-1の活性阻害薬の探索:酸化ストレスの薬物制御

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その下流に多くの抗酸化ストレス遺伝子を擁するNrf2は異物代謝・酸化ストレス応答の鍵となる転写活性化因子であり、Keap1によって負の制御を受けている。本研究はKeap1に結合し、Nrf2-Keap1相互作用を阻害することでNrf2の分解を抑制し、Nrf2並びに抗酸化ストレス遺伝子の活性化をもたらす新規低分子化合物をstructure based drug design (SBDD)に基づくvirtual screeningとvitro生物学的評価法により探索して、病態解明のみならず治療コンセプトの検証に用いるための候補化合物の選定を目的とした。Keap1分子のX線結晶解析情報を基に、その活性調節部位に挿入し活性を阻害する低分子ヒット化合物をSBDDで探索し、該当する化合物から購入あるいは合成できた37化合物を検体とした。化合物のvitro生物学的評価は、Nrf2 locusにLacZをノックインしてNeh2-LacZ融合タンパク質が発現するようになったマウス繊維芽細胞を使用してレポーターアッセイを行い、DEM(ジメチルマレイン酸)を陽性対照として、検体によるβ-galacosidase活性をscreeningした。結果は、37化合物中、陽性対照のDEMとほぼ匹敵する活性を示す1化合物(TM-8009)が得られ、期初の目標は達成された。また、抗酸化作用等が知られる既存薬や臨床候補化合物のscreeningも行い、edaravoneにも同様の活性があることが確認された。今後、それらの新たに見出された化合物をリードとして構造最適化を図り、vivoでの治療コンセプトの検証をしたいと考えている。