DNA塩基配列を正確に読み取るテーラーメード抗がん剤の開発

开发可准确读取 DNA 碱基序列的定制抗癌药物

• 批准号: 13218046
• 负责人: 杉山 弘
• 金额: $ 38.98万
• 依托单位: Kyoto University (2003-2004)Tokyo Medical and Dental University (2001-2002)
• 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: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13218046/
• 关键词: ピロール-イミダゾールポリアミド; 配列特異的DNAアルキル化; 塩基配列認識; テーラーメード抗がん剤; 遺伝子発現制御; DNAチップ; ピロールイミダゾールポリアミド; DNA塩基配列; コンビナトリアル合成

今年度、配列特異的アルキル化能を有したヘアピン型ピロール(Py)-イミダゾール(Im)ポリアミドの分子設計を確立し、Fmoc固相合成法と組み合わせることによって生物実験への供給経路を確立した。中でも、合成したアルキル化ポリアミドを用いて、標的配列特異的なアルキル化を行い、遺伝子機能発現に与える効果や細胞増殖阻害活性との相関性の評価を進めた。その結果、標的とする塩基配列をタンパク質の遺伝情報が集約されているコーディング領域に設定し、その標的配列に対する特異的アルキル化によるタンパクの発現制御をヒト細胞実験によって確認した。また、ヒトがん細胞に対する遺伝子発現に対する効果を、ヘアピン型Py-Imポリアミドを用いて、DNAチップによって解析した結果、配列認識能の違いによる遺伝子発現の抑制や活性化に変化が現れることを確認した。加えて、39種類のヒトがん細胞スクリーニングパネル評価をすすめることによって、分子量が1しか違わない非常に構造の類似した2種の異なる配列特異性をもつアルキル化ポリアミド間に、配列特異性の差異に由来する細胞増殖阻害活性の差が観察された。ラットを使ったポリアミド分子の細胞および核への透過性や臓器移行性の確認も進み、アルキル化ポリアミドを用いたゼノクラフトマウス実験による抗癌活性の評価も始めている。将来的には、薬剤としての最適化を進めながら、得られた生物活性情報を総合的に判断し、特定がんに対して特異的に作用するテーラーメード抗がん剤を実現する。

今年，我们建立了具有序列特异性烷基化能力的发夹型吡咯（Py）-咪唑（Im）聚酰胺的分子设计，并将其与Fmoc固相合成相结合，建立了生物实验的供应路线。其中，我们使用合成的烷基化聚酰胺进行靶序列特异性烷基化，并评估其对基因功能表达的影响以及与细胞增殖抑制活性的相关性。于是，他们将目标碱基序列设定在蛋白质遗传信息集中的编码区，并通过人体细胞实验证实，可以通过目标序列的特异性烷基化来控制蛋白质的表达。此外，通过使用发夹型Py-Im聚酰胺的DNA芯片分析对人类癌细胞中基因表达的影响，我们确认了由于序列识别能力的差异而发生基因表达抑制和激活的变化。 。此外，通过评估39种人类癌细胞筛选panel，我们发现两种具有不同序列特异性的烷基化聚酰胺之间存在序列特异性差异，它们具有非常相似的结构，但分子量仅相差1。观察到源自两者的增殖抑制活性。我们还在利用大鼠确认聚酰胺分子对细胞、细胞核和器官迁移的渗透性方面取得了进展，并开始通过使用烷基化聚酰胺的 xenocraft 小鼠实验来评估抗癌活性。未来，我们在优化药物的同时，将综合判断获得的生物活性信息，打造出专门针对特定癌症的量身定制的抗癌药物。

项目成果

Takanori Oyoshi, Andrew H.-J.Wang, Hiroshi Sugiyama: "Photoreactivity of 5-iodouracil-Containing DNA-Sso7d Complex in Solution : The Protein-indicated DNA Kinik Causes Interstrand Hydrogen Abstraction from the 5-Methyl of Thymine at the 5' Side"J. Am. Che

Takanori Oyoshi、Andrew H.-J.Wang、Hiroshi Sugiyama：“溶液中含有 5-碘尿嘧啶的 DNA-Sso7d 复合物的光反应性：蛋白质指示的 DNA Kinik 导致胸腺嘧啶 5 甲基中的链间氢提取

Bando, T., Iida, H., Saito, I., Sugiyama, H.: "Sequence-specific DNA lnterstrand cross-linking by imidazole-pyrrole CPI conjugate"J. Am. Chem. Soc.. 123. 5158-5159 (2001)

Bando, T.、Iida, H.、Saito, I.、Sugiyama, H.：“通过咪唑-吡咯 CPI 缀合物进行序列特异性 DNA 链间交联”J。

C-H to N Substitution Dramatically Alters the Sequence-Specific DNA Alkylation, Cytotoxicity, and Expression of Human Cancer Cell Lines

C-H 到 N 的取代极大地改变了人类癌细胞系的序列特异性 DNA 烷基化、细胞毒性和表达

• 发表时间: 2004
• 期刊: J.Am.Chem.Soc. 126・11
• 作者: Narita;A.;Sugiyama H.
• 通讯作者: Sugiyama H.

Bando, T., Sugiyama, H.: "Sequence Specificity, Reactivity, and Antitumor Activity of DNA-Alkylating Pyrrole-Imidazole Diamides"Chem.Biol.. 10・8. 751-758 (2003)

Bando，T.，Sugiyama，H.：“DNA烷基化吡咯-咪唑二酰胺的序列特异性、反应性和抗肿瘤活性”Chem.Biol.. 10・8（2003）。

Binding of distamycin A to UV-damaged DNA

偏端霉素 A 与紫外线损伤的 DNA 的结合

• 发表时间: 2004
• 期刊: Journal of the American Chemical Society Vol.126
• 作者: Aki Inase