活性型ペプチド結合構造の解明を目指した新規自由回転型イソスターの合成と機能評価

旨在阐明活性肽键结构的新型自由旋转电子等排体的合成和功能评估

基本信息

批准号：
10J02083
负责人：
小林数也
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-10J02083/
关键词：
アルケン型ジペプチドイソスターペプチドミメティクス CXCR4 FC131 結合構造解析デフェリフェリクリシンヒドロキサム酸金属キレート錯体アルケン型ペプチドイソスター構造活性相関研究 NMR 分子動力学計算立体選択的

项目摘要

GPCRの一種であるケモカイン受容体CXCR4は、癌の増殖や転移、HIV感染などの病態への関与が知られている。所属研究室ではこれまでに強力なCXCR4アンタゴニスト活性を有する環状ペンタペプチドFC131を見出している。申請者は、活性への寄与が示唆されているD-Tyr-Argジペプチド結合周辺の構造活性相関研究に着手し、前年度までに4種類のアルケン型ジペプチドイソスターを導入した誘導体の合成とそれらの活性評価、及びNMRデータに基づく分子動力学計算による最安定構造の算出を行った。本年度の研究において申請者は、最近報告されたCXCR4の共結晶構造とFC131のNMR構造を用いたドッキングシミュレーションを行った。さらに得られた結合構造に基づいて合成した4種類のFC131誘導体のCXCR4との結合構造を算出することで、活性の変化を合理的に説明可能な推定結合構造を得た。また、これまでに報告されているFC131誘導体の中で最も高い活性を有するFC122は、FC131とは異なる結合様式で受容体に結合していることを示す結果を得た。上記と並行して、鉄キレート性環状ヘキサペプチド・デフェリフェリクリシンの構造機能相関研究に着手した。デフェリフェリクリシンは、3つの連続するアミノ酸側鎖にヒドロキサム酸を有する興味深い構造の環状ペプチドである。申請者は、Fmoc固相合成法に適用可能な側鎖にヒドロキサム酸を有する非天然アミノ酸ユニットを合成し、本アミノ酸ユニットを用いた汎用性の高いデフェリフェリクリシン誘導体の合成法を確立した。また、金属キレート性官能基であるヒドロキサム酸は鉄以外の金属にも配位することに着目し、合成したデフェリフェリクリシンの各種金属キレート錯体の探索を行ったところ、ジルコニウム及びチタンと配位した2種類の新規金属キレート錯体を同定した。

趋化因子受体 CXCR4 是 GPCR 的一种，已知与癌症增殖和转移以及 HIV 感染等病理状况有关。他的实验室此前发现了一种环状五肽FC131，具有很强的CXCR4拮抗活性。申请人围绕被认为有助于活性的D-Tyr-Arg二肽键进行了结构-活性关系研究，并合成了具有去年引入的四种烯烃型二肽电子等排物的衍生物。评估并使用基于 NMR 数据的分子动力学计算计算出最稳定的结构。在今年的研究中，申请人利用最近报道的CXCR4的共晶结构和FC131的NMR结构进行了对接模拟。此外，通过基于获得的结合结构计算四种合成的FC131衍生物与CXCR4的结合结构，我们获得了可以合理解释活性变化的推定结合结构。我们还获得的结果表明，迄今为止报道的FC131衍生物中活性最高的FC122以与FC131不同的结合模式与受体结合。与此同时，我们开始了铁螯合环状六肽去铁菌素的结构-功能关系研究。 Deferiferrichrisin 是一种具有有趣结构的环肽，其三个连续氨基酸的侧链具有异羟肟酸。申请人合成了侧链带有异羟肟酸的非天然氨基酸单元，可应用于Fmoc固相合成方法，并建立了利用该氨基酸单元合成去铁富菌素衍生物的通用性强的方法。此外，我们着眼于金属螯合官能团异羟肟酸与铁以外的金属配位的事实，寻找合成的去铁铁菌素的各种金属螯合配合物，发现其与锆和钛配位。鉴定出新的金属螯合物。