植物CK1サブタイプ選択的阻害剤の開発

植物CK1亚型选择性抑制剂的开发

基本信息

批准号：
22KJ2940
负责人：
齊藤杏実
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

植物は24時間周期で変動する地球環境に応じて生命活動を行うために概日時計をもつ。これまで植物概日時計の機構を解明すべく小分子(概日時計制御分子)を用いた手法が注目されてきた。しかし、実際に概日時計制御分子を用いた機構解明研究の報告例はなかった。当研究グループは、植物（シロイヌナズナ）の概日時計制御分子としてBML-259(以下、BML)を発見した。BMLは、シロイヌナズナの概日リズムを長周期化する。本年度、本分子の類縁体合成及び、周期変調活性評価に対するSARを行い、同分子の活性部位と誘導化可能な部位を明らかとした。また、これらの知見をもとにBML類縁体から分子プローブを合成し、プルダウンアッセイを行い、サイクリン依存性キナーゼ(CDK)C2をBMLの標的タンパク質として同定した。しかし、BMLの周期変調活性にかかわる重要な分子構造が不明であった。そこで、より高活性な類縁体の創製を目指し、60種類以上の類縁体を合成した。その結果、フェニル酢酸部位をチオフェン骨格へと変換したBML類縁体(TT-361)がBMLの約60倍の活性を示すことを見いだした。さらにBML類縁体のCDKC2結合メカニズムを理解するため、植物CDKC2の予測構造に対して、BML類縁体の分子ドッキングシミュレーションに着手した。研究方針としては、BMLと高活性な類縁体TT-361の標的タンパク質に対する水素結合の結合長と平均結合自由エネルギーを算出する。実際にこれらのデータを比較することで、フェニル酢酸部位を嵩の小さいチオフェンに変換することで、標的タンパク質CDKC2との結合が強くなることが示めされ、生物活性と構造の関係を実証した。

根据全球环境，植物有昼夜节律的钟表，每天24小时波动。到目前为止，使用小分子（昼夜节律对照分子）的方法一直在吸引人们注意阐明植物昼夜钟的机制。但是，没有使用昼夜节律调节分子阐明机制的报道。我们的研究小组发现BML-259（以下称为BML）是植物中的昼夜节律调节分子（拟南芥）。 BML定期拟南芥的昼夜节律。今年，SAR进行了合成该分子的类似物并评估周期性调制活性，从而揭示了分子的活性位点和衍生位点。基于这些发现，从BML类似物中合成了分子探针，并进行了下拉测定，以鉴定细胞周期蛋白依赖性激酶（CDK）C2作为BML的靶蛋白。然而，尚不清楚参与BML定期调制活性的重要分子结构。因此，我们合成了60多个类似物，目的是创建更多的活跃类似物。结果，发现将苯乙酸位点转换为噻吩骨架的BML类似物（TT-361）表现出比BML高的60倍。此外，为了了解BML类似物的CDKC2结合机制，我们已经开始对BML类似物的分子对接模拟，以预测的植物CDKC2结构。该研究策略是计算氢键与BML靶蛋白和高度活性类似物TT-361的结合长度和平均结合能。实际上，比较这些数据表明，将苯乙酸位点转化为较小的硫苯甲苯，增强了与靶蛋白CDKC2的结合，证明了生物学活性与结构之间的关系。