N-メチルピロール-N-メチルイミダゾールの合成と評価

N-甲基吡咯-N-甲基咪唑的合成与评价

• 批准号: 10J00298
• 负责人: 柏崎 玄伍
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J00298/
• 关键词: ポリアミド; DNA配列の認識; DNAのアルキル化; ゲル電気泳動; 細胞毒性; マイクロアレイ; ヌードマウス; 配列特異的; DNA; アルキル化; 動物実験

ネトロプシンやディスタマイシンといった抗生物質はDNAに結合する。これらはN-メチルピロールという化合物のユニットを有しており、このユニットはアデニン、チミン、シトシンといった核酸塩基との間で水素結合を形成してそれらを認識する。これを参考にしながらグアニンを認識する別のユニットであるN-メチルイミダゾールを組み込んだ化合物、総称してN-メチルピロール-N-メチルイミダゾール(PI)ポリアミドが開発された。これは人工分子であるにもかかわらずDNAに対するその結合能並びに配列認識能は転写因子に匹敵するという興味深い性質を有する。PIポリアミドをDNAアルキル化剤と結合させることでDNAの配列を認識しながら狙った配列をアルキル化するコンジュゲートが合成される。今年度はより生物学的な実験手法に重点を置いて研究を進めた。まずは認識するDNAの配列が異なる4つのコンジュゲートを合成した。そしてゲル電気泳動によりコンジュゲートの配列特異性を評価し、細胞毒性アッセイにより既存の抗がん剤に匹敵する高い毒性を確認した。およそ2万5千のヒトの全遺伝子に対しするDNAマイクロアレイ実験による遺伝子発現パターンの解析からは、発現減少側の遺伝子はPIポリアミド配列の差を反映しており、発現上昇側の遺伝子は共通のアルキル化剤部位の影響を受けていることが示唆された。続く抗腫瘍効果の評価ではヌードマウスにヒトのがん細胞を移植し、アルキル化剤PIポリアミドコンジュゲートのリポソーム溶液を調製し静脈投与を行った。その結果、わずかではあるものの、あるコンジュゲートと細胞株の組み合わせにおいては抗腫瘍効果が現れることを確認した。同一の化合物群を用いて化学から生物までにわたる一連の実験を行った論文はこれまでになく、今後のアルキル化剤PIポリアミドコンジュゲートの応用に際して有用な知見となるものである。

抗生素（例如Netropsin和巨霉素）与DNA结合。这些具有称为N-甲基吡咯的复合单元，并且通过在核酸碱（例如腺嘌呤，嵌合蛋白和CITR）之间形成氢键来识别该单元。已经开发了一种含有N-甲基咪唑的化合物，该化合物是另一个识别鸟嘌呤时的单位，并且已经开发出来，并且开发了N-甲基袖甲基咪唑（PI）聚酰胺。尽管是人工分子，但其与DNA的结合能力和阵列识别能力与转录因子相当。通过将PI聚酰胺与DNA烷基化剂结合，该烷基化的烷基化靶标在识别DNA序列的同时合成靶向阵列。今年，我们进行了针对更多生物学实验方法的研究。首先，合成了四个具有不同的DNA序列的结合物。评估了凝胶电子游泳的结合序列，并通过细胞有毒测定法证实了与现有抗癌药物相当的高毒性。从大约25,000个人类基因实验的DNA微层实验对遗传表达模式的分析中，下降侧的基因反映了PI多酰胺序列的差异，并且上升的基因是常见的。受烷基化剂的影响。在评估抗肿瘤效应的延续时，将人类癌细胞移植到裸鼠，并准备好烷基化剂PI多酶轭物的脂质体溶液以施用静脉内静脉。结果，已经证实，尽管有一点，但抗肿瘤效应出现在某种结合物和细胞库存的组合中。没有论文使用相同的化合物组进行了一系列从化学到生物的实验，这对于将来PIIA Midononjugate应用是有用的知识。

项目成果

アルキル化PIポリアミドの生物活性評価

烷基化PI聚酰胺的生物活性评价

• 发表时间: 2011
• 作者: 柏崎玄伍;板東俊和;吉留知史;増井誠二;高垣利基;橋谷かおり;Ganesh N.Pandian;安岡潤一;秋吉一成;杉山弘;Gengo Kashiwazaki;柏崎玄伍
• 通讯作者: 柏崎玄伍

Evaluation of Biological Activities of Alkylating PI Polyamide Conjugates

烷基化 PI 聚酰胺缀合物的生物活性评价

• 发表时间: 2011
• 作者: 柏崎玄伍;板東俊和;杉山弘
• 通讯作者: 杉山弘

Functional PI polyamides targeting double-strand human telomere Sequences

针对双链人类端粒序列的功能性 PI 聚酰胺

• 发表时间: 2010
• 作者: 柏崎玄伍;板東俊和;杉山弘;Gengo Kashiwazaki
• 通讯作者: Gengo Kashiwazaki