薬物トランスポーターを標的としたケミカルバイオロジー

针对药物转运蛋白的化学生物学

基本信息

批准号：
08J01384
负责人：
齊藤光
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

当該年度は、ABCG2阻害剤と輸送基質のファーマコフォアを同定することにした。本研究では、反競合阻害、非競合阻害、競合阻害に関与するファーマコフォアを同定するために、以下の作業仮説を立てた。つまり、反競合阻害剤は、競合型結合配座を取ることができない。一方で、非競合阻害剤は、競合型結合配座と反競合型結合配座を両方取ることができる。この仮説に基づいて、高温分子動力学法で阻害剤の立体配座をサンプリングし(CAMDAS)、SUPERPOSE法で分子配座を重ね合わせることで、各阻害剤の結合配座と3次元ファーマコフォアを同定した(北里大学薬学部広野修一教授との共同研究)。この結果、非競合阻害剤は競合型結合配座と反競合型結合配座を取ることが明らかとなった。さらに、輸送基質から同定されたファーマコフォアは、疎水性2個、水素供与性1個、水素受容性2個である。その内、必須ファーマコフォアは、疎水性2個、水素受容性1個である。輸送基質のファーマコフォアと反競合阻害剤のファーマコフォアを重ねたところ、疎水性3個、水素供与性1個、水素受容性1個が一致した(論文投稿準備中)。反競合阻害剤の中にABCG2の基質が含まれることが明らかになり、速度論的解析はABCG2の基質と阻害剤を区別する有効な実験系であると考えられる。また、同定されたファーマコフォアの位置情報は、ABCG2阻害剤を探索するための重要な情報であるばかりでなく、ABCG2の多様な基質認識の構造的基盤を解明するため重要な示唆を与えるものであると考えられる。

今年，我们决定鉴定 ABCG2 抑制剂和转运底物的药效团。在本研究中，我们制定了以下工作假设来识别参与反竞争性、非竞争性和竞争性抑制的药效团。也就是说，抗竞争性抑制剂不能采用竞争性结合构象。另一方面，非竞争性抑制剂可以采用竞争性和反竞争性结合构象。基于这一假设，我们使用高温分子动力学（CAMDAS）对抑制剂的构象进行采样，并使用 SUPERPOSE 方法叠加分子构象（与北里大学药学院教授 Shuichi Hirono 共同研究）。结果表明，非竞争性抑制剂采用竞争性结合构象和反竞争性结合构象。此外，从转运底物中鉴定出的药效团是两个疏水性的，一个是供氢的，两个是接受氢的。其中，重要的药效基团是两个疏水性的和一个氢接受性的。当转运底物的药效团和抗竞争性抑制剂的药效团叠加时，三个疏水元件、一个供氢元件和一个受氢元件相匹配（论文正在准备提交）。研究表明，抗竞争性抑制剂包括ABCG2底物，动力学分析被认为是区分ABCG2底物和抑制剂的有效实验系统。此外，所鉴定的药效基团的位置信息不仅是寻找ABCG2抑制剂的重要信息，而且还为阐明ABCG2识别不同底物的结构基础提供了重要建议。