ヒト多能性幹細胞からの効率的な心筋細胞分化に向けた新規低分子化合物の開発

开发新型低分子量化合物，用于从人多能干细胞中有效分化心肌细胞

• 批准号: 22K08164
• 负责人: 岸野 喜一
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K08164/
• 关键词: 再生医療; ヒトiPS細胞由来心筋細胞; BMPシグナル; 低分子化合物; 再生医療; ヒトiPS細胞由来心筋細胞; BMPシグナル; 低分子化合物

①in silicoパイロットスクリーニングで選出した候補化合物の有効性評価約80万個の化合物データベースライブラリーから，標的因子の構造に基づいたpharmacophore及びドッキングスコアを用いて行ったパイロットスクリーニングにより選出された候補化合物の有効性評価を行った。評価系としては，ヒト細胞株HEK293とBMPシグナル下流遺伝子Id-1プロモーターを有する既知のBMP反応性ルシフェラーゼベクターを用いたルシフェラーゼアッセイ及びヒトiPS細胞の心筋分化誘導系を用いた。実際に選出した低分子化合物を添加し，FACS，PCR，免疫染色などを用いて定量的に評価した。ヒトiPS細胞に同定した化合物を添加した結果, BMPシグナル下流遺伝子のId-1の発現増加を認め, 心筋細胞への分化系においてはトロポニンT陽性細胞の増加を認めた。②in silicoフルスクリーニングによる候補化合物の選出パイロットスクリーニングで得られた候補化合物の有効性評価結果を踏まえて，さらに低濃度で効果の高い化合物を選出する為，大規模化合物データベースを用いたin silicoフルスクリーニングを行った。具体的には，化合物の化学構造式と①で得られたBMPシグナル相対活性値から，ソフトウェアAutoQSARを用いて，定量的構造活性相関式の算出を行い，約800万個の化合物を含むライブラリーから，さらに高い効果を示し，かつリード化合物の条件を備えた化合物を選出した。次に，パイロットスクリーニング時同様に，選出された候補化合物と標的因子ドメインとのドッキングスコアを算出し，GBVI/WSA_dGを用いた結合親和性の評価をin silicoで行い，50個の候補化合物を選出した。ヒト細胞株HEK293を用いたBMP反応性ルシフェラーゼアッセイで候補化合物の有効性を定量的評価し、絞り込みを実施している。

1。评估从大约800,000种化合物数据库的库中选择的候选化合物的有效性，通过药效团基于目标因素和停靠得分的结构，使用药效团进行了试点筛查的候选化合物的有效性。作为评估系统，使用BMP信号的下游基因ID-1启动子，使用人类细胞系HEK293和已知的BMP反应性荧光素酶载体，以及用于诱导人IPS细胞心肌分化的系统。添加了实际选择的小分子化合物，并使用FACS，PCR，免疫染色等进行定量评估。在人IPS细胞中添加已鉴定的化合物的添加表明ID-1的表达增加，BMP信号的下游基因的表达增加，以及在分化系统中，肌动蛋白T阳性细胞的增加增加了肌动物体中的肌细胞。 2。基于评估从试验筛选获得的候选化合物的功效的结果，通过在硅硅中进行全面筛选，以选择具有较高有效性的较低浓度的化合物，大规模化合物数据库用于硅胶全筛选。具体而言，使用来自该化合物的化学结构公式和在①中获得的BMP信号相对活性值的软件AutoQSAR计算定量结构 - 活性关系方程，并从包含约800万种化合物的库中选择具有更高效果的化合物，铅化合物的条件更高。接下来，与试点筛选类似，计算了所选候选化合物和目标因子域之间的对接得分，并在计算机中使用GBVI/WSA_DG评估了结合亲和力，并选择了50种候选化合物。使用人细胞系HEK293在BMP反应性荧光素酶测定中定量评估候选化合物的功效，并缩小结果。