がん細胞選択的に毒性を発現する二核銅錯体の開発及びその構造と活性の因果関係の解明

开发对癌细胞选择性表现出毒性的双核铜络合物，并阐明其结构和活性之间的因果关系

基本信息

批准号：
22KJ2996
负责人：
畑真知
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Doshisha 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

申請者は、昨年迄にフェノールの2,6位に環状アミンのcyclen、4位にDNA標的フェナントニル基をamide-tetherで導入した配位子の二核銅錯体では、DNA標的を持たないオリジナルの二核銅錯体に比べてがん細胞選択的細胞毒性が大きく向上することを見出した。今年度は、がん細胞選択的細胞毒性に及ぼすDNA標的部位の役割の明確化に向け、DNA標的部位とPEG鎖長を変えた新規錯体を合成した。その結果、鎖長が短い錯体がDNA二本鎖切断(dsb)を促進、がん細胞選択的細胞毒性が向上した。また、フェナントニル基の代わりにメチル基を導入した錯体は、PEG鎖の効果でdsbは促進したが、細胞毒性は低かった。以上より、DNAに結合するフェナントニル基を持つ錯体は、細胞内でもDNAと特異的に結合して細胞毒性を大きく向上することが分かった。さらに、FACS、共焦点顕微鏡による細胞内挙動の可視化、カスパーゼ活性評価により、フェナントニル基を持つ錯体はミトコンドリアに集積後、ミトコンドリアDNA切断によるアポトーシス誘導が確認された。この成果は第55回酸化反応討論会で発表し、ポスター賞を受賞した。また、がん細胞は抗酸化物質濃度が高いことに着目し、ビス(2-ピリジルメチル)アミンをamide-tetherで導入した二核銅錯体がAscNa存在下で酸素分子の還元的活性化でdsbを促進することを見出した。これはロブソン型配位子の二核銅錯体や抗がん剤ブレオマイシンを模倣したN4Pyの単核鉄錯体に比べて遥かに高いdsbを示した。また、ITCやUV-vis等の測定から、このdsbにはDNA結合モードの重要性が示唆された。この成果は錯体化学会第72回討論会とAsBIC10で発表し、後者でポスター賞を受賞した。また、この研究はBull. Chem. Soc. Jpn.に掲載され、優秀論文に選出された。

The applicant found that the dinuclear copper complex of a ligand in which the cyclic amine cyclen at positions 2 and 6 of phenol and the DNA target phenanthonyl group at positions 4 by amide-tether was introduced by the ligand by the cyclic amine cyclen at positions 2 and 6 of phenol and the amide-tether at position 4, significantly improved cancer cell selective cytotoxicity compared to the original dinuclear copper complex没有DNA靶标。今年，我们合成了一种具有不同DNA靶位点和PEG链长度的新型复合物，以阐明DNA靶位点在癌细胞选择性细胞毒性上的作用。结果，短链长度复合物促进了DNA双链断裂（DSB），从而改善了癌细胞的选择性细胞毒性。此外，由于PEG链的效果，引入了甲基甲基甲基的复合物促进了DSB，但细胞毒性较小。从上面可以发现，与DNA结合与细胞中DNA结合的稳态基团的复合物大大改善了细胞毒性。此外，通过FACS，共聚焦显微镜和caspase活性评估对细胞内行为的可视化证实，与稳态的组合积聚在线粒体中，然后通过线粒体DNA裂解诱导凋亡。这项成就是在第55次氧化反应讨论中提出的，并获得了海报奖。此外，我们专注于癌细胞中高浓度的抗氧化剂，发现一种双核铜络合物通过在ASCNA存在下通过还原氧分子的还原激活氧促进氧促进DSB引入BIS（2-吡啶基甲基）胺。这显示出比Robson配体的Dinuclear Copper复合物或N4PY的单核铁配合物的DSB要高得多，该复合物模仿了抗癌药博来霉素。此外，诸如ITC和UV-VIS之类的测量结果表明DNA结合模式在DSB中的重要性。该结果是在第72届复杂化学和Asbic10协会的讨论中提出的，并获得了后者的海报奖。该研究也发表在公牛中。化学Soc。 JPN。并被选为优秀的论文。