[スポンサーリンク]

化学者のつぶやき

免疫応答のシグナル伝達を遮断する新規な免疫抑制剤CPYPP

[スポンサーリンク]

 

免疫抑制作用を持った低分子化合物が、新たに発見されました。この物質は、免疫応答のスイッチをオンからオフに切り換えるタンパク質標的とし、シグナル経路を遮断することで薬理活性を示します。移植手術後の拒絶反応を防ぐ免疫抑制剤や、自己免疫疾患の治療薬として、有望なリード化合物となるのか、期待が集まります。

タンパク質間相互作用を指標に、93925種類の化合物ライブラリーからケミカルスクリーニングで発見された「4-[30-(2”-chlorophenyl)-2′-propen-1′-ylidene]-1-phenyl-3,5-pyrazolidinedione」…縮めてCPYPP[1] と呼ばれる低分子化合物が、今回の主役です。グラムスケールの化学合成は、次のような反応経路で達成されています[1]  

 

GREEN0006101

グラムスケールで化学合成に成功[1]

   

低分子化合物CPYPPの標的分子は、DOCK2タンパク質と呼ばれる遺伝子産物です[1]   。このタンパク質は、免疫応答の細胞内シグナル伝達において、グアニンヌクレオチド交換因子(GEF)として機能することが知られています[2]。

Gタンパク質(G protein)とは、GTP(グアノシン三リン酸)をGDP(グアノシン二リン酸)に分解する酵素活性(GTPase活性)を持ったシグナル伝達分子の総称です。GTP結合型のGタンパク質は、GTPase活性化タンパク質(GTPase activating protein; GAP)と直接に相互作用することで酵素活性を増し、速やかにGDP結合型に変換されます。一方、GDP結合型のGタンパク質にグアニンヌクレオチド交換因子(Guanine nucleotide exchange factor; GEF)が相互作用すると、結合していたGDPが新しくGTPに取りかえられ、Gタンパク質はGTP結合型に変化します。GTPase活性化タンパク質(GAP)とグアニンヌクレオチド交換因子(GEF)の仲介のもと、Gタンパク質はGTP型とGDP型との間で変換され、細胞内のシグナル伝達をオンオフします。このようなGタンパク質が仲介するシグナル伝達は、細胞内でよく登場する典型的なものであり、ここで説明が足りないと感じた人は生化学の教科書を参照のほど

 

GREEN0006102

Gタンパク質はスイッチとして機能

Gタンパク質には、三量体Gタンパク質に属するものと、比較的サイズの小さなRho(RAS HOMOLOG)ファミリーのものがあります。DOCK2タンパク質の標的は、Rhoファミリーに分類されるGタンパク質です。

GREEN0006103

DOCK2タンパク質(青)と Rhoファミリーに属するメンバーのひとつRacタンパク質(緑)のなかま

タンパク質立体構造データはPDB(Protein Data Bank)より

低分子化合物CPYPPの標的タンパク質であるDOCK2タンパク質は、本来Gタンパク質のスイッチをオフからオンに切り換える役割があります。免疫応答のシグナル伝達では、リンパ球T細胞の細胞膜に存在するサイトカイン受容体と抗原受容体が、DOCK2タンパク質の上流にあることが知られています。また、Toll様受容体もDOCK2タンパク質の上流にあるとされます。低分子化合物CPYPPは、免疫応答のシグナル伝達を仲介するDOCK2タンパク質と直接に結合することで機能を阻害し、本来はスイッチが入るべきであった下流のシグナル伝達を遮断して免疫抑制作用を示します。DOCK2タンパク質を標的とすることで、免疫応答に関連した遺伝子発現の変化や、細胞骨格成分をはじめとするタンパク質の挙動の変化を抑え込み、低分子化合物CPYPPは免疫細胞の活動を妨げます。

 

 

GREEN0006104

低分子化合物CPYPPはDOCK2タンパク質に作用して免疫応答のシグナル伝達を遮断

低分子化合物CPYPPとDOCK2タンパク質が直接に相互作用して結合することは、生化学の方法(ELISAなど)に加えて、特殊な核磁気共鳴(saturation transfer difference nuclear magnetic resonance; STD-NMR)の方法でも検出されています[1]  。リガンドとして結合する低分子化合物CPYPPの水素原子のシグナルが、標的として相互作用したDOCK2タンパク質の影響を受け、シグナルが弱まる様子(saturation; SAT)が、核磁気共鳴(NMR)のスペクトルとして観察できます。 

GREEN0006105

論文[1]より

 

化合物ライブラリーから単離するだけでなく、その化合物が何ものか同定した上で、そのふたつの間を埋める特徴づけが鮮やかにまとめられています。

Green0012345

実際にCPYPPが医薬品として改良され、従来の免疫抑制剤と併用され医療の質は上がっていくのか、今後に期待が集まります。

 

参考URL

参考文献

  1.  “Blockade of Inflammatory Responses by a Small-Molecule Inhibitor of the Rac Activator DOCK2” Akihiko Nishikimi et al. Chem. Biol. 2012 DOI: 10.1016/j.chembiol.2012.03.008
  2. “Haematopoietic cell-specific CDM family protein DOCK2 is essential for lymphocyte migration” Yoshinori Fukui Nature 2001 DOI: 10.1038/35090591

 

関連書籍

[amazonjs asin=”4897064775″ locale=”JP” title=”サイトカイン・増殖因子用語ライブラリー”][amazonjs asin=”4315518670″ locale=”JP” title=”細胞の分子生物学”]

 

Avatar photo

Green

投稿者の記事一覧

静岡で化学を教えています。よろしくお願いします。

関連記事

  1. 硫黄の化学状態を高分解能で捉える計測技術を確立-リチウム硫黄電池…
  2. 留学せずに英語をマスターできるかやってみた(4年目)
  3. 鉄触媒での鈴木-宮浦クロスカップリングが実現!
  4. 高分解能顕微鏡の進展:化学結合・電子軌道の観測から、元素種の特定…
  5. 向かう所敵なし?オレフィンメタセシス
  6. 有機合成化学協会誌2022年2月号:有機触媒・ルイス酸触媒・近赤…
  7. アンモニアを室温以下で分解できる触媒について
  8. 分⼦のわずかな⾮対称性の偏りが増幅される現象を発⾒

注目情報

ピックアップ記事

  1. 世界初!ラジカル1,2-リン転位
  2. ハネシアン・ヒュラー反応 Hanessian-Hullar Reaction
  3. フラグメント創薬 Fragment-Based Drug Discovery/Design (FBDD)
  4. マイクロ波化学の事業化プラットフォーム 〜実証設備やサービス事例〜
  5. いつも研究室で何をしているの?【一問一答】
  6. 溶媒の同位体効果 solvent isotope effect
  7. 日本薬学会第138年会 付設展示会ケムステキャンペーン
  8. 複数酵素活性の同時検出を可能とするactivatable型ラマンプローブの開発
  9. 簡単に扱えるボロン酸誘導体の開発 ~小さな構造変化が大きな違いを生んだ~
  10. ボリルヘック反応の開発

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2012年5月
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
28293031  

注目情報

最新記事

有馬温泉で鉄イオン水溶液について学んできた【化学者が行く温泉巡りの旅】

有馬温泉の金泉は、塩化物濃度と鉄濃度が日本の温泉の中で最も高い温泉で、黄褐色を呈する温泉です。この記…

HPLCをPATツールに変換!オンラインHPLCシステム:DirectInject-LC

これまでの自動サンプリング技術多くの製薬・化学メーカーはその生産性向上のため、有…

MEDCHEM NEWS 34-4 号「新しいモダリティとして注目を浴びる分解創薬」

日本薬学会 医薬化学部会の部会誌 MEDCHEM NEWS より、新たにオープン…

圧力に依存して還元反応が進行!~シクロファン構造を活用した新機能~

第686回のスポットライトリサーチは、北海道大学大学院理学研究院化学部門 有機化学第一研究室(鈴木孝…

第58回Vシンポ「天然物フィロソフィ2」を開催します!

第58回ケムステVシンポジウムの開催告知をさせて頂きます!今回のVシンポは、コロナ蔓延の年202…

第76回「目指すは生涯現役!ロマンを追い求めて」櫛田 創 助教

第76回目の研究者インタビューは、第56回ケムステVシンポ「デバイスとともに進化する未来の化学」の講…

第75回「デジタル技術は化学研究を革新できるのか?」熊田佳菜子 主任研究員

第75回目の研究者インタビューは、第56回ケムステVシンポ「デバイスとともに進化する未来の化学」の講…

第74回「理想的な医薬品原薬の製造法を目指して」細谷 昌弘 サブグループ長

第74回目の研究者インタビューは、第56回ケムステVシンポ「デバイスとともに進化する未来の化学」の講…

第57回ケムステVシンポ「祝ノーベル化学賞!金属有機構造体–MOF」を開催します!

第57回ケムステVシンポは、北川 進 先生らの2025年ノーベル化学賞受賞を記念して…

櫛田 創 Soh Kushida

櫛田 創(くしだそう)は日本の化学者である。筑波大学 数理物質系 物質工学域・助教。専門は物理化学、…

実験器具・用品を試してみたシリーズ

スポットライトリサーチムービー

PAGE TOP