電位依存性カリウムイオンチャネルにおけるガンビエロールの結合部位同定

电压门控钾离子通道中甘比尔罗结合位点的鉴定

• 批准号: 13J06371
• 负责人: 菅 悠人
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J06371/
• 关键词: ガンビエロール; Kv1.2チャネル; 構造単純化類縁体; 光親和性標識化プローブ; 結合部位同定; 中員環エーテル; 求核置換反応; 立体選択的合成; ガンビエロール; Kv1.2チャネル; 構造単純化類縁体; 光親和性標識化プローブ; 結合部位同定; 中員環エーテル; 求核置換反応; 立体選択的合成

本年度における研究では、Kv1.2チャネルにおけるガンビエロールの結合部位同定を目指し、チャイニーズハムスター卵巣細胞を用いてKv1.2チャネル恒常発現細胞株を構築した。続いて、同細胞に対するパッチクランプ法を用いた電気生理学的実験により、Kv1.2チャネル阻害活性評価系を確立した。また、ガンビエロール構造単純化類縁体の構造を基盤とした光親和性標識化プローブ分子を設計し、銅触媒を用いたクリック反応を活用することで同プローブ分子の効率的な合成を達成した。さらに、合成したプローブ分子に対して、既に確立したKv1.2チャネル阻害活性評価系にて電位依存性カリウム電流阻害活性を評価した。その結果、同プローブ分子が中程度のKv1.2チャネル阻害活性を示すことを明らかとし、今後の結合部位同定に向けた化学的基盤を構築することができた。また、ガンビエロール構造単純化類縁体を基盤とした分子プローブの合成過程において、中員環ラクトンより容易に合成できるチオアセタール及び対応するスルホンの官能基化による新規中員環エーテルの立体選択的構築法を見出し、その一般性を実証した。具体的には、チオアセタールに対し、N-ヨードコハク酸イミド存在下にアリルトリメチルシランまたはトリメチルシリルシアニドを作用させると、求核置換反応が進行し、対応する中員環エーテルを収率よく得ることができた。また、スルホンに対し有機アルミニウム試薬や有機亜鉛試薬などの求核剤を作用させることで、対応する中員環エーテルを得ることができた。本研究により、一般的に合成が難しいとされる中員環エーテルの、穏和な条件による立体選択的合成法を新たに確立できた。

在今年的研究中，我们使用中国仓鼠卵巢细胞构建了一个KV1.2通道体内稳态表达细胞系，以鉴定KV1.2通道中Gambierol的结合位点。随后，使用相同细胞上的贴片夹具方法来确定用于评估KV1.2通道抑制活性的系统。此外，基于简化的甘比尔结构类似物的结构设计了光性标记的探针分子，并通过利用铜催化的点击反应来实现探针分子的有效合成。此外，使用已经建立的KV1.2通道抑制活性评估系统评估了合成探针分子的电压依赖性钾电流抑制活性。结果，据揭示了探针分子表现出适度的KV1.2通道抑制活性，并建立了未来结合位点鉴定的化学基础。此外，在基于简化的Gambierol结构类似物的分子探针合成过程中，我们发现了一种立体选择性方法，可以通过使硫乙烯材料和相应的硫酮功能化，可以轻松合成比中期循环乳糖酮，以证明其产生性。具体而言，当在存在N-碘糖二酰亚胺的情况下与甲基三甲基硅烷或三甲基二甲酰胺反应时，可获得亲核的取代反应，并且可以以高产量获得相应的培养基醚。此外，通过在磺基上作用于磺基素（例如有机脂质试剂或有孔素试剂），获得了相应的培养基醚。这项研究已在中间环醚的温和条件下建立了一种新的立体选择性合成方法，通常认为这很难合成。