Inhibitory effects of flavonoids on human immunodeficiency virus type-I integrase

One hundred and eighty-three flavonoids were screened for their inhibitory effects on HIV-l integrase (IN) using a multiplate integration assay (MIA). Of the tested flavonoids, 6-hydroxyluteolin, scutellarein, pedalitin, scutellarin, baicalein dimer, hypolaetin, 7-O-benzyl-6-hydroxyluteolin and baicalein showed appreciable inhibition with IC_ values of 0.4, 0.6, 1.3, 1.7, 2.0, 2.1, 3.0 and 3.6 μM, respectively. The potent inhibition was observed with flavonoids having at least one pair of vicinal hydroxyl groups and the activity was highly dependent on the number of vicinal hydroxyl groups. On the other hand, the inhibitory activity tended to be decreased by replacing a hydroxyl group with one of methoxyl, acetoxyl, isopropoxyl, isopentenyl, benzyloxyl, glucuronyl and glycosyl groups. No flavanones, flavanonols and chalcones examined in this experiment showed any significant inhibitory activity. マルチプレートインテグレーション法を用いて183種のフラボノイド類のHIV-1インテグラーゼ阻害効果を検討した。これらのうち6-hydroxyluteolin, scutellarein, pedalitin, scutellarin, baicalein二量体,hypolaetin,7-O-benzyl-6-hydroxyluteolinおよびbaicaleinは強い阻害を示し,それらの50%阻害濃度はそれぞれ0.4, 0.6, 1.3, 1.7, 2.0 ,2.1 ,3.0および3.6μMであった。フラボノイド類による阻害には少なくとも一対の隣接したヒドロキシル基が必要であった。また,隣接したヒドロキシル基の数が増加するに従い,HIV-1インテダラーゼ阻害活性も上昇した。他方,ヒドロキシル基がmethoxyl基, acetoxyl基, isopropoxyl基, isopentenyl基, benzyloxyl基, glucuronyl基 及びglycosyl基に置換されると阻害活性は減少あるいは消失した。試験したフラバノン,フラバノール,カルコン類には顕著な阻害活性は認められなかった

<所内学術研究成果報告>Q. 「海洋生物の医薬資源開-医薬を指向した海洋生物の探索と調査・開発」

約100万種といわれる海洋生物は,地上における最も未知の世界である。この海洋生物から,医薬資源となりうる有用な生理活性物質を発見し,構造を明らかにし,生理活性を検討することを目的としている。NIHで臨床試験中のドラスタチン10(ウミウシ成分)とブリオスタチン1(フサコケムシ成分)は,釡野がその研究に携わったものである。平成元年以来,日野,西川等の協力を得て,平塚付近(相模湾)および岩手県大槌町付近(大槌湾)の海洋生物を検討し,特に青森,浅虫湾のフサコケムシからブリオスタチン10という強い抗癌性物質を見いだし,抗エイズ活性もあることが分かった。また,これらの物質には,ホルモン産生活性などの作用の存在も明らかになり,医薬品としての開発の可能性が考えられる。さらに,フロリダ産コケムシから10数種の新規アルカロイドを単離したが,このうちconvolutamydineが,ヒト急性骨髄性白血病細胞HL-60に対し,強力な分化誘導作用を示し,新たな抗癌剤発見の手がかりになる可能性もある。2000年度には,ほぼこれらのアルカロイドの全合成を完成した。これらの結果をふまえ,日本沿岸およびアジア各地の海洋生物について探索が計画されている。さらに,橋本,三浦等が「しんかい6500」,「しんかい2000」により採集した深海生物に対する検討も行い,今までに相模湾産シロウリガイとヘイトウシンカイヒバリガイおよびサツマハオリムシ,さらに巻き貝2種Alyinconcha cf. hesseleriおよびIfremeria nautileiの化学成分の検討を行っている。また,竹内等による南極付近の生物の入手も期待できる現状にある。さらに,新しく速水先生が加わり,洞窟生物の調査・採集が可能となっている。一方,生理活性,薬理作用検討に新たにそれぞれ小宮山博士,林博士,川村教授の協力が得られている。また,一昨年から中国でのフサコケムシの探索が姚新生教授と新たに参加した易楊貨教授によって開始され,かなり大量の生物が採集された。この生物からの活性物質の単離はこれからの大きな仕事であり,その結果が期待される。本年度は今までの生物成分のまとめを行った。特に,日本産ナマコ類成分,沖縄と真鶴で採集した日本産フサコケムシ成分,および深海巻貝2種の成分研究を完成した

Structure and Immunosuppresive Activity of Sterols isolated from The Sagami Gulf Hydrozoa Tubularia sp.

Two immunosuppressive sterols, cholesta-5,23E-diene-3β, 25-diol (trans-liagosterol) (A) and cholesta-5,25 (26)-diene-3β, 24ζ-diol (B) were isolated respectively from the Sagami Gulf Hydrozoa Tubularia sp. by the guide of Mitogen bioassey. Structural determination was accomplished mainly by utilizing high-field (400MHz) 2D-NMR experiments, comparing to the spectra of cholesterol. Although these sterols, A and B, were known as the minor components of marine red alga, the presence in marine animal Hydrozoa such as Tubularia sp. was a new discovery. Sterol A inhibited T lymphocyte proliferation which was induced by plant lectins, concanavalin A (Con-A) and phytochemagglutinin (PHA), more than B lymphocyte proliferation which was induced by lipopolysaccharide (LPS). The activity of sterol B was more week than that of sterol A. On the other hand, by the Mitogen bioassay with hydrocortisone (HC) as a standard inhibitor and related five steroids, β-sitosterol (C), stigmesterol acetate (D), resibufogenin (E), 14,21-epoxy-3 β-hydroxy-5 β-chola-20 (21), 22-dienoic acid (F) and ergosterol (G), the inhibition of sterol A for PHA response was found to be most strong in them. However, for LPS response, the inhibition of hydrocortisone (HC) was more powerful than that of sterol A. Also, the immunosuppresive activity of related steroids, C, D, E and G was little found

B-1. 研究プロジェクトタイトル"海洋生物の医薬資源開発-医薬を指向した海洋生物の有用物質の探索"

約100万種といわれる海洋生物は、地上における最も未知な世界である。本年度も、この海洋生物から、医薬資源となりうる有用な生理活性物質を発見し、構造を明らかにし、生理活性を検討することを目的として研究を行っている。本年採集した生物は、39件29種であり、今までに189件を採集した。採集生物のリストを最後に示した。バイオアッセイを目印に、そのうち、海草、クダウミヒドラ、スポンジ、エボヤ、ユーレイボヤ、アカフジツボ、クロフジツボ、群体ボヤ、オオワレカラなどにつき有用成分の探索を行った。特に付着生物コケムシ類Bugla nertinaおよびAmathia convolutaを検討し、有益な知見を得た(研究の成果の項参照)。7月21日(金)、22日(土)には、本学平塚キャンパスおいて、「第1回海洋生物科学の基礎と応用(最近の進歩)シンポジウム」を開催した。海洋生物の基礎と応用研究にたづさわる最前線の各研究者の発表と講演を通し、相互の理解と現状を把握し、協力して大きな夢へ向かっての議論が出来たことは一般への啓蒙に加えて大きな成果であった。このシンポジウムには、基礎部門の代表者として本学の日野晶也助教授の協力を得ている。演者とシンポジウムのタイトルを後述する。このような基礎と応用を一同に会したシンポジウムは最初の試みであり、今後も続ける予定である。ちなみに今回の参加者はのべ150名であった

B-1. 研究プロジェクトタイトル"海洋生物の医薬資源開発-医薬を指向した海洋生物の有用物質の探索"

海洋生物はその種100万といわれ、地上における最も未知な世界である。本年度も、この海洋生物から、医薬資源となりうる有用な生理活性物質を発見し、構造を明らかにし、生理活性を検討することを目的として研究を行った。本年採集した生物は、38件31種であり、今までに227件を採集した。採集生物のリストを最後に示した。バイオアッセイを目じるしに、今まで、海草、クダウミヒドラ、スポンジ、エボヤ、ユーレイボヤ、イソギンチャク、群体ボヤ、オオワレカラ、等につき有用成分の探索を行った。特に、付着生物コケムシ(Bryzoa)類の各種の成分に注目し、各地で採取したフサコケムシBugula neritina、ホソフサコケムシTricellaria occidentalisおよびアメリカのフロリダ産コケムシAmathia convolutaの活性成分を検討し、有益な知見を得た。さらに、本年度から淡水産のコケムシの一種であるオオマリコケムシをつくば市の沼で採取し、活性成分の探索を開始した。淡水産コケムシについての成分研究はまだ未知であり本研究室が最初である。(以上研究の成果の項を参照のこと)。12月14日(土)には、本学平塚キャンパスにおいて、昨年に引き続いて「第2回海洋生物科学の基礎と応用(最近の進歩)シンポジウム」を開催した。海洋生物の基礎と応用研究にたづさわる最前線の各研究者の発表と講演を通し、相互の理解と現状を把握し、協力して大きな夢へ向かっての議論が出来たことは一般への啓蒙に加えて大きな成果であった。シンポジウムには基礎部門の代表者として日野昌也および小笠原 強両教授の協力を得ている。演者とシンポジウムのタイトルを後述する。このような基礎と応用を一同に会したシンポジウムは意義があり今後もさらに続ける予定である。ちなみに今回の参加者は100名であり、特に若手の研究者の参加が目立ち、討論も活発であった

<所内学術研究成果報告>D. 「海洋生物の医薬資源開発, 医薬を指向した海洋生物の探索と調査・開発」

海洋はその種100万といわれ, 地上における今もなお未知な世界である。本年度も, この海洋生物から, 医薬資源となりうる有用な生理活性物質を発見し, 構造を明らかにし, 生物活性を検討することを目的として研究を行った。この研究を始めてから11年を経過した。そこで, 本年度は, 新しい生物の採集を中止し, 今までの生物成分のまとめを行った。特に, 日本産ナマコ類成分, 沖縄と真鶴で採集した日本産フサコケムシ成分, および深海巻貝2種の成分研究を完成した

D. 海洋生物の医薬資源開発-医薬を指向した海洋生物の有用物質の探索

海洋生物はその種100万といわれ、地上における今もなお未知な世界である。本年度も、この海洋生物から、医薬資源となりうる有用な生理活性物質を発見し、構造を明らかにし、生物活性を検討することを目的として研究を行った。この研究を始めてから10年になった。本年度採集した生物は、27種であり、今までに309件を採取している。採集生物リストをTableに示した。バイオアッセイを指標に今まで、海草、アカフジツボ、クダウミヒドラ、スポンジ、エボヤ、ユーレイボヤ、イソギンチャク、群体ボヤ、オオワレカラ、コケムシ類等につき有用成分の探索を行った。特に、付着生物コケムシ(Bryozoa)類の各種の成分に注目し、各地で採集したフサコケムシBugula neritina、ホソフサコケムシTricellaria occidentalis及びアメリカフロリダ産コケムシAmathia convolutaの活性成分を検討し、有益な知見と新しい化学物質を単離・構造決定した。すなわち、昨年度報告したconvolutamine AとF以外にconvolutamie Gを、さらにlutamide C以外にlutamide AとB及びconvolutamydine Eの単離を行い、構造決定した。さらに、昨年から始めたこれら有用な天然物の全合成研究に成果が見られ、3種のconvolutamine類A、CとF及び2種のlutamide類AとCの計5種の天然物の全合成を完成させた。この成果には、さらにanalogsの全合成を含み、化合物の構造とその活性との相関に研究が発展している。これらの結果は、日本化学会第76回春季年会(1\u27999/3)で口頭発表し、次いでその後の成果を加え、第19回メディシナルケミストリーシンポジウム第8回日本薬学会医薬化学部会年会(1\u27999/11)で口頭発表した。これらの成果と深海生物研究の成果を学術論文として投稿し、一部掲載が完了している。本年度大槌湾で採集した生物は16種、山田湾では9種を採取した。ホソフサコケムシは採取したが、フサコケムシは見られなかった。コケムシとしては、ほかにアミコケムシとウデコブコケムシを採集した。ウデコブコケムシの量が最も多かった。本年、深海生物としてパプアニューギニア産の巻き貝2種を加えることができた

Inhibitory effects of Senkyu-chacho-san and Cnidii Rhizoma on catechol-O-methyltransferase

In the treatment for the symptoms of Parkinson\u27s disease, the catechol-O-methyl transferase (COMT) inhibitors are expected to mitigate side effects, such as wearing-off, which are caused by long-term administration of L-DOPA. It has been reported that Senkyu-chacho-san causes dopamine increase in a rat striatum. However, the detailed mechanism has not been clarified about the mechanism. Search for components inhibiting COMT led to the discovery of active compounds contained in Cnidii Rhizoma (Senkyu). The hot water extract from the Cnidii Rhizoma was subjected to distribution or gel filtration chromatography to give ferulic acid (1), sinapic acid (2), 5-hydroxy-ferulic acid (3), and chlorogenic acid (4). Their structures were determined by spectroscopic analyses, particularly by extensive 1D and 2D NMR studies. Isolation of 3 is the first report from Cnidii Rhizoma. These compounds can be regarded as substratemimetics, and the number of the hydroxyl group in benzene nucleus seems to have a significant effect on inhibitory activity against COMT. Compound 3 inhibited COMT in a competitive manner and its Ki value was calculated 43 μM from Lineweaber-Burk plots. These results suggest that the phenylpropanoides, which are the components of Cnidii Rhizoma, might raise the dopamine level in the brain. パーキンソン病治療に汎用されている漢方薬のカテコール-O-メチル基転移酵素(COMT)に対する阻害効果を検討した。測定した6種の漢方方剤のうち,川芎茶調散と抑肝散に阻害活性が認められ,200μg/ml添加により,それぞれ89.8%,59.2%の阻害活性を示した。川芎茶調散の構成生薬に着目し同様の測定を行ったところ,川芎に強い阻害活性が認められ,20μg/ml添加により75.9%の強い阻害活性が見られた。また香附子と荊芥にも中程度の阻害が認められた。パーキンソン病に用いられる方剤の多くは,四逆散や芍薬甘草湯に代表されるように芍薬と甘草をベースとするものが多いが,芍薬と甘草には顕著なCOMT阻害活性は認められなかった。川芎から活性成分の単離を試みたところ,阻害物質としてferulic acid, sinapic acid, 5-hydroxyferulic acidおよびchlorogenic acidが単離できた。このうちメタ位に水酸基が配位している5-hydroxyferulic acid とchlorogenic acidには,比較的強いCOMT阻害活性が認められた。また,5-hydroxyferulic acidはLineweaver-Burk Plotを作成して検討した結果,拮抗型の阻害様式を示した(Ki=43.2μM)。以上の結果から,川芎茶調散はパーキンソン病治療にあたり脳内L-DOPAあるいはdopamineレベルを増加させる可能性が示唆された

Inhibitory effects of Senkyu-chacho-san and Cnidii Rhizoma on catechol-O-methyltransferase

application/pdfIn the treatment for the symptoms of Parkinson's disease, the catechol-O-methyl transferase (COMT) inhibitors are expected to mitigate side effects, such as wearing-off, which are caused by long-term administration of L-DOPA. It has been reported that Senkyu-chacho-san causes dopamine increase in a rat striatum. However, the detailed mechanism has not been clarified about the mechanism. Search for components inhibiting COMT led to the discovery of active compounds contained in Cnidii Rhizoma (Senkyu). The hot water extract from the Cnidii Rhizoma was subjected to distribution or gel filtration chromatography to give ferulic acid (1), sinapic acid (2), 5-hydroxy-ferulic acid (3), and chlorogenic acid (4). Their structures were determined by spectroscopic analyses, particularly by extensive 1D and 2D NMR studies. Isolation of 3 is the first report from Cnidii Rhizoma. These compounds can be regarded as substratemimetics, and the number of the hydroxyl group in benzene nucleus seems to have a significant effect on inhibitory activity against COMT. Compound 3 inhibited COMT in a competitive manner and its Ki value was calculated 43 μM from Lineweaber-Burk plots. These results suggest that the phenylpropanoides, which are the components of Cnidii Rhizoma, might raise the dopamine level in the brain. パーキンソン病治療に汎用されている漢方薬のカテコール-O-メチル基転移酵素(COMT)に対する阻害効果を検討した。測定した6種の漢方方剤のうち,川芎茶調散と抑肝散に阻害活性が認められ,200μg/ml添加により,それぞれ89.8%,59.2%の阻害活性を示した。川芎茶調散の構成生薬に着目し同様の測定を行ったところ,川芎に強い阻害活性が認められ,20μg/ml添加により75.9%の強い阻害活性が見られた。また香附子と荊芥にも中程度の阻害が認められた。パーキンソン病に用いられる方剤の多くは,四逆散や芍薬甘草湯に代表されるように芍薬と甘草をベースとするものが多いが,芍薬と甘草には顕著なCOMT阻害活性は認められなかった。川芎から活性成分の単離を試みたところ,阻害物質としてferulic acid, sinapic acid, 5-hydroxyferulic acidおよびchlorogenic acidが単離できた。このうちメタ位に水酸基が配位している5-hydroxyferulic acid とchlorogenic acidには,比較的強いCOMT阻害活性が認められた。また,5-hydroxyferulic acidはLineweaver-Burk Plotを作成して検討した結果,拮抗型の阻害様式を示した(Ki=43.2μM)。以上の結果から,川芎茶調散はパーキンソン病治療にあたり脳内L-DOPAあるいはdopamineレベルを増加させる可能性が示唆された。Articl