JP2006321759A - INHIBITOR OF Vpr PROTEIN FUNCTION AND REMEDY FOR AIDS CONTAINING THE SAME - Google Patents

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Hiroyuki Osada
裕之 長田
Nobumoto Watanabe
信元 渡辺
Hideaki Kakeya
秀昭 掛谷
Hiroyuki Miyoshi
浩之 三好
Tomoyuki Yamaguchi
智之 山口
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To discover a remedy for AIDS based on a new mechanism of action, by searching such a compound as to inhibit cytostatic activity of Vpr protein. <P>SOLUTION: An inhibitor of a human immunodeficiency virus Vpr protein function contains a compound expressed by general formula (I) (R<SP>1</SP>and R<SP>2</SP>are each H or -OR<SP>3</SP>, wherein R<SP>3</SP>is an alkyl which may be substituted or the like), a pharmaceutically acceptable salt thereof, or a hydrate thereof as an active ingredient. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、Vprタンパク質機能の阻害剤、及び当該阻害剤を含有する新しいタイプのエイズ予防及び治療薬並びにそのスクリーニング方法に関する。   The present invention relates to an inhibitor of Vpr protein function, a new type of AIDS preventive and therapeutic agent containing the inhibitor, and a screening method thereof.

後天性免疫不全症候群(AIDS;エイズ)は、ヒト免疫不全症ウイルス(HIV)の感染によりCD4陽性T細胞が破壊されて宿主の免疫機能を著しく低下させ、種々の合併症を引き起こすことが知られている。現在までに日本で承認されているエイズ治療薬は、ジドブジン(AZT)、ジダノシン(ddI)、ザルシタビン(ddC)等の核酸系逆転写酵素阻害薬、ネビラピン、エファビレンツ、デラビルジン等の非核酸系逆転写酵素阻害薬、及びインジナビル(クリキシバン)、サキナビル等のプロテアーゼ阻害薬のみである。これらの薬剤はエイズ治療に有効であるが、HIV−1は変異が起こりやすく、治療を行う過程で薬剤耐性株が出現することが1つの問題点となっている。多種の薬剤を併用して用いる療法は、薬剤耐性株の出現を抑制する効果がある。しかし、現在利用可能な治療薬は上記のようにHIVの逆転写酵素とプロテアーゼを標的とするものに限られるため多剤併用療法にも限界がある。従って、新しい分子標的に対するエイズ治療薬の開発が期待されている。   Acquired immunodeficiency syndrome (AIDS; AIDS) is known to cause CD4 positive T cells to be destroyed by infection with human immunodeficiency virus (HIV), thereby significantly reducing the immune function of the host and causing various complications. ing. To date, AIDS drugs approved in Japan include nucleic acid reverse transcriptase inhibitors such as zidovudine (AZT), didanosine (ddI), and zalcitabine (ddC), and non-nucleic acid reverse transcription such as nevirapine, efavirenz, and delavirdine. Only enzyme inhibitors and protease inhibitors such as indinavir (crixiban) and saquinavir. Although these drugs are effective for AIDS treatment, HIV-1 is easily mutated, and one problem is that drug-resistant strains appear in the course of treatment. The therapy using a combination of various drugs has an effect of suppressing the appearance of drug-resistant strains. However, since currently available therapeutic agents are limited to those targeting HIV reverse transcriptase and protease as described above, there are limits to multi-drug therapy. Therefore, the development of AIDS therapeutics for new molecular targets is expected.

HIV−1のアクセサリー遺伝子の一つであるvprは、96個のアミノ酸からなり、ウイルス粒子に結合する15キロダルトン(kDa)の核タンパク質をコードする。HIV−1、HIV−2、及びSIV等の霊長類のレンチウイルスは、何れも非常によく保存されたVpr様タンパク質を含んでいる。HIVの複製に関連してVprタンパク質の多くの生物学的機能が報告されており、例えば、HIVを含む種々のレトロウイルスLTRの転写を活性化したり、あるいは、Vprは細胞周期のG/M期で停止した細胞を蓄積させて細胞周期を撹乱する(例えば、非特許文献1及び2参照)。このVprの機能によりG/M期で停止した細胞ではウイルスの複製が約2倍に増加することからHIVの増殖に重要な役割を果たすと考えられる。さらに、vprを欠損したSIVに感染した霊長類を用いた生体内(in vivo)実験によれば、Vpr機能が後天性免疫不全症(AIDS)の発症に重要であることも報告されている(例えば、非特許文献3参照)。 One of the HIV-1 accessory genes, vpr, consists of 96 amino acids and encodes a 15 kilodalton (kDa) nucleoprotein that binds to viral particles. Primate lentiviruses such as HIV-1, HIV-2, and SIV all contain very well conserved Vpr-like proteins. Many biological functions of the Vpr protein have been reported in connection with HIV replication, eg, activating transcription of various retroviral LTRs, including HIV, or Vpr is a G 2 / M cell cycle. The cell cycle is disturbed by accumulating cells stopped in the phase (see, for example, Non-Patent Documents 1 and 2). In cells arrested in the G 2 / M phase due to the function of Vpr, virus replication is increased about 2-fold, which is considered to play an important role in the growth of HIV. Furthermore, according to in vivo experiments using primates infected with SPR deficient in vpr, it has been reported that Vpr function is important for the development of acquired immunodeficiency (AIDS) ( For example, refer nonpatent literature 3).

従って、Vprは抗エイズ薬の1つの標的タンパク質であることが提案されている。Vprによって誘導される細胞周期停止がテトラサイクリンプロモータによって調節される細胞株が樹立され、この細胞を用いたスクリーニングによりある種のフラボノイド(ケルセチン)がVprタンパク質機能を阻害することが示された(例えば、非特許文献2参照)。また、出芽酵母でVprタンパク質を発現させると酵母の増殖を抑制することも報告されている(例えば、非特許文献4参照)。   Thus, it has been proposed that Vpr is one target protein of anti-AIDS drugs. A cell line has been established in which cell cycle arrest induced by Vpr is regulated by a tetracycline promoter, and screening with this cell has shown that certain flavonoids (quercetin) inhibit Vpr protein function (eg, Non-patent document 2). It has also been reported that expression of Vpr protein in budding yeast suppresses yeast growth (see, for example, Non-Patent Document 4).

一方、本発明者らは、ある種の糸状菌の醗酵液から単離した化合物が血管内皮細胞の増殖を選択的に抑制することをすでに報告している(例えば、特許文献1参照)。各種の進行固形癌の増殖や転移において血管新生が重要な生理現象であることが明らかになりつつある。なかでも、血管内皮細胞に選択的に増殖抑制を示す化合物は血管新生阻害剤、抗腫瘍剤、転移抑制剤、抗リウマチ様関節炎剤などへの応用が期待されている。しかしながら、この化合物がどのような作用機構で血管内皮細胞の増殖を選択的に阻害するのかの詳細は明らかではなく、もとよりエイズウイルスの増殖に対する影響も知られていない。   On the other hand, the present inventors have already reported that a compound isolated from a fermentation liquid of a certain filamentous fungus selectively suppresses the proliferation of vascular endothelial cells (for example, see Patent Document 1). Angiogenesis is becoming an important physiological phenomenon in the growth and metastasis of various advanced solid cancers. Among them, compounds that selectively inhibit proliferation of vascular endothelial cells are expected to be applied to angiogenesis inhibitors, antitumor agents, metastasis inhibitors, antirheumatic arthritis agents, and the like. However, the details of the mechanism by which this compound selectively inhibits the proliferation of vascular endothelial cells is not clear, and the effect on the proliferation of AIDS virus is not known.

特開2004−262881号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-262881 Emerman, M. (1996) Curr. Biol. Vol. 6, pp.1096-1103.Emerman, M. (1996) Curr. Biol. Vol. 6, pp. 1096-1103. Shimura, M., Zhou, Y., Asada, Y., Yoshikawa, T., Hatake, K., Takaku, F., and Ishizaka, Y., (1999) Biochemical and Biophysical Research Communication Vol. 261, No. 2, pp.308-316.Shimura, M., Zhou, Y., Asada, Y., Yoshikawa, T., Hatake, K., Takaku, F., and Ishizaka, Y., (1999) Biochemical and Biophysical Research Communication Vol. 261, No. 2, pp.308-316. Hoch J. et al., (1995) J. Virol. Vol. 69, pp.4807-4813.Hoch J. et al., (1995) J. Virol. Vol. 69, pp. 4807-4813. Macreadie, I.G., Castelli, L.A., Hewish, D.R., Kirkpatrick, A., Ward, A.C. and Azad, A.A., (1995) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Vol. 92, pp.2770-2774.Macreadie, I.G., Castelli, L.A., Hewish, D.R., Kirkpatrick, A., Ward, A.C. and Azad, A.A., (1995) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Vol. 92, pp. 2770-2774.

本発明は、HIVの増殖に重要であることが知られているVprタンパク質の細胞増殖停止能を阻害するような化合物を探索することにより、新規な作用機構に基づくエイズ治療薬を見出すことを目的とする。   An object of the present invention is to find an AIDS therapeutic agent based on a novel mechanism of action by searching for a compound that inhibits the cell growth arresting ability of Vpr protein known to be important for the proliferation of HIV. And

かかる課題を解決するために、本発明者らはVprタンパク質が出芽酵母の増殖を停止させることを利用した新たなスクリーニング系を構築し、これを用いてある種の糸状菌培養液中にVprタンパク質の機能を阻害する物質を見出し、その物質を単離同定することによって本発明を完成した。   In order to solve such a problem, the present inventors constructed a new screening system using the fact that Vpr protein stops the growth of budding yeast, and uses this in a certain filamentous fungus culture medium. The present invention has been completed by finding a substance that inhibits the function of and isolating and identifying the substance.

すなわち、本発明の第一の側面において、下記一般式(I)で表す化合物、その製薬上許容される塩、又はその水和物を有効成分として含有することを特徴とするヒト免疫不全ウイルスVprタンパク質機能の阻害剤が提供される。

但し、R及びRは相互に独立して水素原子、若しくは−ORを示し、
但し、Rはそれぞれ置換基を有していてもよいアルキル基、アルケニル基、アルカノイル基、アルケノイル基、カルバモイル基、若しくは下記式(II)で表す置換基を示し、
−C(=O)−(CH=CH)−R (II)
但し、nは2〜5の整数であり、Rは水素原子、メチル基、若しくはカルボキシル基を示し、又はRとRは1つになってカルボニル基を形成してもよい。
That is, in the first aspect of the present invention, a human immunodeficiency virus Vpr comprising a compound represented by the following general formula (I), a pharmaceutically acceptable salt thereof, or a hydrate thereof as an active ingredient: Inhibitors of protein function are provided.

However, R < 1 > and R < 2 > shows a hydrogen atom or -OR < 3 > mutually independently,
R 3 represents an alkyl group, an alkenyl group, an alkanoyl group, an alkenoyl group, a carbamoyl group, or a substituent represented by the following formula (II), each of which may have a substituent,
—C (═O) — (CH═CH) n —R 4 (II)
However, n is an integer of 2 to 5, R 4 represents a hydrogen atom, a methyl group, or a carboxyl group, or R 1 and R 2 may be combined to form a carbonyl group.

好ましい実施形態において、前記化合物は下記式(III)又は(IV)で表す化合物、その幾何異性体、又はその光学異性体である。
In a preferred embodiment, the compound is a compound represented by the following formula (III) or (IV), a geometric isomer thereof, or an optical isomer thereof.

本発明の他の側面において、前記阻害剤を単剤又は混合剤の形態で有効成分として含有することを特徴とするエイズ治療薬が提供される。   In another aspect of the present invention, there is provided an AIDS therapeutic agent comprising the inhibitor as an active ingredient in the form of a single agent or a mixed agent.

本発明のなお異なる側面において、ヒトさい帯静脈血管内皮細胞の増殖抑制効果を示す化合物又はその誘導体を候補化合物とし、HIV−1のVprタンパク質機能を阻害するか否かを測定することを特徴とするエイズ治療薬のスクリーニング方法が提供される。前記候補化合物はO−置換フマギロール誘導体であることが好ましい。   Still another aspect of the present invention is characterized in that a compound showing a growth inhibitory effect on human umbilical vein vascular endothelial cells or a derivative thereof is used as a candidate compound, and it is measured whether or not it inhibits the Vpr protein function of HIV-1. Methods for screening for AIDS therapeutics are provided. The candidate compound is preferably an O-substituted fumagillol derivative.

本発明のVpr機能阻害剤は、HIVの感染や増殖に必要とされるVprタンパク質の機能を効果的に阻害し、HIV感染に基づく種々の細胞の破壊を阻害するので、エイズの発症予防又は治療薬として用いることができる。また、本発明のスクリーニング方法は、出芽酵母の増殖を指標としてVprタンパク質の機能が阻害されるか否かを簡便かつ効率的に検索することができるため、既知の化合物の中からエイズ治療薬を見出す方法として有用である。特に、ヒトさい帯静脈血管内皮細胞の増殖抑制効果を示す一群の化合物を候補化合物として用いることにより血管新生阻害剤、抗腫瘍剤として開発された化合物の中からエイズ治療薬としての薬効を見出すことができ、毒性が低く、安全性の高いエイズ治療薬を迅速にスクリーニングできる系として極めて有用である。   Since the Vpr function inhibitor of the present invention effectively inhibits the function of the Vpr protein required for HIV infection and proliferation and inhibits the destruction of various cells based on HIV infection, the prevention or treatment of the onset of AIDS It can be used as a medicine. In addition, since the screening method of the present invention can easily and efficiently search for whether or not the function of the Vpr protein is inhibited using the growth of budding yeast as an index, an AIDS therapeutic drug can be selected from known compounds. It is useful as a method of finding out. In particular, by using as a candidate compound a group of compounds that show the growth inhibitory effect of human umbilical vein endothelial cells, it is possible to find a medicinal effect as an anti-AIDS drug among compounds developed as angiogenesis inhibitors and antitumor agents. It is extremely useful as a system that can rapidly screen for a highly safe AIDS therapeutic agent that is capable of low toxicity.

(Vprタンパク質機能の阻害剤)
本明細書において使用される用語「阻害剤」には、Vprタンパク質の機能(活性)を抑制することができる全ての適切な分子、化合物、タンパク質又はそのフラグメント、核酸、又は製剤が含まれる。ここで「Vprタンパク質」とは、HIV−1のVprタンパク質(例えば、Ogawa K., et al., Journal of Virology, 1989, Vol. 63, No.9, p. 4110-4114, 及びGenBank Accession No. M28355、配列番号2)のことをいうが、HIV−2、及びSIV等の霊長類のレンチウイルスにおいて非常によく保存されているVpr様タンパク質(Vpr及び/又はVpx)を用いてもよい。用語「Vprタンパク質機能」とは、Vprタンパク質の有する多くの生物学的機能を含み、例えば、いくつかのウイルスプロモータの弱い活性化(Cohen, E.A. et al., (1990) J. Acquir. Immune Defic. Syndr. 3, 11-18)、細胞周期のG/M期において宿主細胞を停止させる働き(He, J. et al., (1995) J. Virol. 69, 6705-6711)、感染細胞の増殖を抑制しアポトーシスへ誘導する働き(Finkel, T.H. et al., (1995) Nature Med., 1, 129-134)、HIV−1組み込み前複合体(PIC)の核への移行の促進(Heinzinger, N.K. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA. (1994) 91, 7311-7315; Subbramanian, R.A. et al., (1998) J. Exp. Med. 187, 1103-1111)、及びグルココルチコイド受容体などの多様な細胞質因子との相互作用(Kino, T. et al., (1999) J. Exp. Med. 189, 51-61)等である。
(Inhibitor of Vpr protein function)
As used herein, the term “inhibitor” includes any suitable molecule, compound, protein or fragment thereof, nucleic acid, or formulation that can suppress the function (activity) of the Vpr protein. Here, “Vpr protein” refers to the HIV-1 Vpr protein (eg, Ogawa K., et al., Journal of Virology, 1989, Vol. 63, No. 9, p. 4110-4114, and GenBank Accession No. M28355, SEQ ID NO: 2), but Vpr-like proteins (Vpr and / or Vpx) that are very well conserved in primate lentiviruses such as HIV-2 and SIV may be used. The term “Vpr protein function” includes many biological functions of Vpr protein, such as weak activation of several viral promoters (Cohen, EA et al., (1990) J. Acquir. Immune Defic . Syndr. 3, 11-18), serves to stop the host cells in G 2 / M phases of the cell cycle (He, J. et al., (1995) J. Virol. 69, 6705-6711), infected cells Action to suppress the proliferation of cells and induce apoptosis (Finkel, TH et al., (1995) Nature Med., 1, 129-134), promotion of HIV-1 preincorporation complex (PIC) translocation to the nucleus ( Heinzinger, NK et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA. (1994) 91, 7311-7315; Subbramanian, RA et al., (1998) J. Exp. Med. 187, 1103-1111), and Interactions with various cytoplasmic factors such as glucocorticoid receptors (Kino, T. et al., (1999) J. Exp. Med. 189, 51-61).

本明細書において「Vprタンパク質機能の阻害剤」は、「Vpr阻害剤」とも称する場合がある。   In the present specification, the “inhibitor of Vpr protein function” may also be referred to as “Vpr inhibitor”.

本発明の阻害剤として有用な化合物には、下記一般式(I)で表す化合物、その製薬上許容される塩、又はその水和物が含まれるがこれらに限定されない。

但し、R及びRは相互に独立して水素原子、若しくは−ORを示し、
但し、Rはそれぞれ置換基を有していてもよいアルキル基、アルケニル基、アルカノイル基、アルケノイル基、カルバモイル基、若しくは下記式(II)で表す置換基を示し、
−C(=O)−(CH=CH)−R (II)
但し、nは2〜5の整数であり、Rは水素原子、メチル基、若しくはカルボキシル基を示し、又はRとRは1つになってカルボニル基を形成してもよい。
Compounds useful as inhibitors of the present invention include, but are not limited to, compounds represented by general formula (I) below, pharmaceutically acceptable salts, or hydrates thereof.

However, R < 1 > and R < 2 > shows a hydrogen atom or -OR < 3 > mutually independently,
R 3 represents an alkyl group, an alkenyl group, an alkanoyl group, an alkenoyl group, a carbamoyl group, or a substituent represented by the following formula (II), each of which may have a substituent,
—C (═O) — (CH═CH) n —R 4 (II)
However, n is an integer of 2 to 5, R 4 represents a hydrogen atom, a methyl group, or a carboxyl group, or R 1 and R 2 may be combined to form a carbonyl group.

本明細書において、用語「アルキル基」とは、特に鎖長が制限されない限り、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、n−ペンチル等を含むがこれらに限定されない1〜10の炭素原子の直鎖及び分岐鎖両方の置換基である。   In this specification, the term “alkyl group” means methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, isobutyl, tert-butyl, n-pentyl and the like, unless the chain length is particularly limited. These include both straight and branched chain substituents of 1 to 10 carbon atoms including but not limited to these.

用語「アルケニル基」は、鎖長が制限されない限り、エテニル、1−プロペニル、2−プロペニル、2−メチル−1−プロペニル、1−ブテニル、及び2−ブテニル等を含むがこれらに限定されず、鎖における二つの炭素原子間に少なくとも1つの二重結合を有する2〜10の炭素原子の直鎖又は分岐鎖の置換基を意味する。   The term “alkenyl group” includes, but is not limited to, ethenyl, 1-propenyl, 2-propenyl, 2-methyl-1-propenyl, 1-butenyl, 2-butenyl and the like, unless the chain length is limited. Means a linear or branched substituent of 2 to 10 carbon atoms having at least one double bond between two carbon atoms in the chain.

「アルカノイル」は、アルキルが前記定義されたものであるC(O)−アルキルであり、「アルケノイル」は、アルケニルが前記定義されたものであるC(O)−アルケニルである。   “Alkanoyl” is C (O) -alkyl, where alkyl is as defined above, and “alkenoyl” is C (O) -alkenyl, where alkenyl is as defined above.

一般式(I)の具体的な化合物としては、例えば、フマギリン(式(IV)で表す化合物)、6−O−オクタトリエノイルフマギロール、6−オキソ−6−デオキシフマギロール、6−O−クロロアセチルカルバモイルフマギロールなどが含まれるがこれらに限定されない。これらの化合物は、分子内の複数の位置に不斉炭素原子を有するため光学異性体又はジアステレオマーなどの立体異性体が存在するが、本発明の範囲には純粋な形態の立体異性体のほか、任意の立体異性体の混合物またはラセミ体などが包含される。また、これらの化合物は、例えば、特表2003−502324、特開平6−220034、若しくはAsami, Y. et al., (2004) Tetrahedron, Vol. 60, pp.7085-7091又はそれらに準じた方法に従って製造することができる。   Specific compounds of general formula (I) include, for example, fumagillin (compound represented by formula (IV)), 6-O-octatrienoyl fumagillol, 6-oxo-6-deoxy fumagillol, 6- Examples include, but are not limited to, O-chloroacetylcarbamoyl fumagillol. Since these compounds have asymmetric carbon atoms at a plurality of positions in the molecule, there are stereoisomers such as optical isomers or diastereomers. However, the scope of the present invention includes pure stereoisomers. In addition, a mixture of arbitrary stereoisomers or a racemate is included. These compounds are disclosed in, for example, JP-T-2003-502324, JP-A-6-220034, or Asami, Y. et al., (2004) Tetrahedron, Vol. 60, pp.7085-7091, or a method according to them. Can be manufactured according to.

用語「製薬上許容される塩」とは、製薬上許容できる無毒の塩基又は酸から調製される塩を意味する。本発明に係る化合物が酸性である場合には、その対応する塩、例えば、カルシウム塩またはマグネシウム塩のようなアルカリまたはアルカリ土類金属塩、またはアンモニウム塩、またはメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、ピペリジン、モルホリンまたはトリス−(2−ヒドロキシエチル)アミンのような有機塩基との塩である。本発明に係る化合物が十分に塩基性である場合には、その酸付加塩、例えば、塩酸、臭化水素酸、硫酸、トリフルオロ酢酸、クエン酸またはマレイン酸のような無機酸または有機酸との酸付加塩が挙げられる。   The term “pharmaceutically acceptable salts” refers to salts prepared from pharmaceutically acceptable non-toxic bases or acids. When the compounds according to the invention are acidic, their corresponding salts, for example alkali or alkaline earth metal salts such as calcium or magnesium salts, or ammonium salts, or methylamine, dimethylamine, trimethylamine, piperidine , Salts with organic bases such as morpholine or tris- (2-hydroxyethyl) amine. If the compounds according to the invention are sufficiently basic, their acid addition salts, for example inorganic or organic acids such as hydrochloric acid, hydrobromic acid, sulfuric acid, trifluoroacetic acid, citric acid or maleic acid, and And acid addition salts thereof.

本発明に係る化合物はまた、プロドラッグの形であってもよい。様々な形のプロドラッグ、例えば、生体内加水分解性エステルが、当該技術分野において知られている。生体内での加水分解性誘導体には、特に、ヒト体内で酸化されまたは還元されて親化合物を生じることができる薬学的に許容しうる誘導体、またはヒト体内で加水分解して親化合物を生じるエステルが含まれる。このようなエステルは、試験中の化合物を、例えば試験動物に静脈内投与した後、試験動物の体液を調べることによって同定することができる。ヒドロキシに適した生体内加水分解性エステルには、アセチルが含まれ、カルボキシルには、例えば、アルキルエステル、ジアルキルアミノアルコキシエステル、メトキシメチル等のアルコキシメチルエステル、ピバロイルオキシメチル等のアルカノイルオキシメチルエステル、1−シクロヘキシルカルボニルオキシエチル等のシクロアルコキシカルボニルオキシアルキルエステル、5−メチル−1,3−ジオキソラン−2−イルメチルなどの1,3−ジオキソラン−2−イルメチルエステル、及び1−メトキシカルボニルオキシエチルなどのアルコキシカルボニルオキシエチルエステルが含まれる。   The compounds according to the invention may also be in the form of prodrugs. Various forms of prodrugs are known in the art, such as in vivo hydrolysable esters. In vivo hydrolyzable derivatives include, in particular, pharmaceutically acceptable derivatives that can be oxidized or reduced in the human body to yield the parent compound, or esters that hydrolyze in the human body to yield the parent compound. Is included. Such esters can be identified by examining the body fluid of the test animal after intravenous administration of the compound under test, for example, to the test animal. In vivo hydrolyzable esters suitable for hydroxy include acetyl, carboxyl includes, for example, alkyl esters, dialkylaminoalkoxy esters, alkoxymethyl esters such as methoxymethyl, alkanoyloxymethyl such as pivaloyloxymethyl, etc. Esters, cycloalkoxycarbonyloxyalkyl esters such as 1-cyclohexylcarbonyloxyethyl, 1,3-dioxolan-2-ylmethyl esters such as 5-methyl-1,3-dioxolan-2-ylmethyl, and 1-methoxycarbonyloxy Alkoxycarbonyloxyethyl esters such as ethyl are included.

本発明の阻害剤として好ましい化合物には、下記式(III)又は式(IV)で表す化合物、その幾何異性体、又はその光学異性体が含まれる。
Preferred compounds as the inhibitor of the present invention include compounds represented by the following formula (III) or formula (IV), geometric isomers thereof, or optical isomers thereof.

式(III)又は式(IV)で表される化合物は不斉炭素を有しており、不斉炭素に基づく光学異性体またはジアステレオマーなどの立体異性体が存在するが、本発明の範囲には純粋な形態の立体異性体のほか、任意の立体異性体の混合物またはラセミ体などが包含される。また、上記化合物は複数のオレフィン性二重結合を有しており、それぞれの二重結合に基づく幾何異性体が存在する場合があるが、純粋な形態の幾何異性体のほか、任意の幾何異性体の混合物も本発明の範囲に包含される。式(III)で表される化合物のうち、特に好ましい化合物は「RK−95113」と呼ばれ、微生物の醗酵生産物から分離採取する方法(抽出法)、及びそれらを出発原料として化学合成(合成法)する方法により製造することができる。抽出法においては、化合物(III)を産生しうる微生物を通常の醗酵生産に用いる培地組成、培地条件で培養して培地中に化合物(III)を生成蓄積せしめ、これを分離採取する方法により化合物(III)を単離する。   The compound represented by formula (III) or formula (IV) has an asymmetric carbon, and there exist stereoisomers such as optical isomers or diastereomers based on the asymmetric carbon. In addition to the stereoisomers in pure form, any stereoisomer mixture or racemate is included. In addition, the above compound has a plurality of olefinic double bonds, and geometric isomers based on the respective double bonds may exist. Body mixtures are also encompassed within the scope of the present invention. Among the compounds represented by the formula (III), a particularly preferable compound is called “RK-95113”, a method of separating and collecting from fermentation products of microorganisms (extraction method), and chemical synthesis (synthesis) using them as starting materials. Method). In the extraction method, a compound capable of producing compound (III) is cultured under the medium composition and medium conditions used for normal fermentation production, and compound (III) is produced and accumulated in the medium, and then separated and collected. (III) is isolated.

本発明に係る化合物(III)を生産しうる微生物としては糸状菌RK95−113株が挙げられる。なお、該微生物は、平成2003年2月26日付けで独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センター(茨城県つくば市東1丁目1番1号中央第6)に受託番号FERMP−19233として寄託されている。   Examples of the microorganism capable of producing the compound (III) according to the present invention include the filamentous fungus RK95-113. The microorganism was deposited under the accession number FERMP-19233 on February 26, 2003 at the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology Patent Biological Deposit Center (Tokuba 1-1-1, Tsukuba, Ibaraki). Has been.

本発明化合物(III)の生産培地としては、炭素源、窒素源および無機塩を適当に含有するものであれば合成培地または天然培地のいずれも好適に用いることができる。必要に応じて、ビタミン類またはその他栄養物質を適宜加えてもよい。炭素源としては例えば、グルコース、マルトース、フラクトース、シュークロース、デンプン等の糖類、グリセロール、マンニトール等のアルコール類、グリシン、アラニン、アスパラギン等のアミノ酸類、大豆油、オリーブ油等の油脂類等の一般的な炭素源より、微生物の資化性を考慮して1種または2種以上を適宜選択して用いればよい。窒素源としては、大豆粉、コーンスチープリカー、ビーフエキス、ペプトン、酵母エキス、アミノ酸混合物、魚粉等の有機含窒素化合物またはアンモニウム塩、硝酸塩等の無機窒素化合物が挙げられ、微生物の資化性を考慮して1種または2種以上を適宜選択して用いればよい。無機塩としては、例えば炭酸カルシウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、硫酸マグネシウム、硫酸銅、塩化マンガン、硫酸亜鉛、塩化コバルト、各種リン酸塩を必要に応じて添加すればよい。また、消泡剤、例えば植物脂、ポリプロピレンアルコール等は必要に応じて添加することができる。   As a production medium for the compound (III) of the present invention, either a synthetic medium or a natural medium can be suitably used as long as it appropriately contains a carbon source, a nitrogen source and an inorganic salt. If necessary, vitamins or other nutrient substances may be added as appropriate. Examples of carbon sources include sugars such as glucose, maltose, fructose, sucrose and starch, alcohols such as glycerol and mannitol, amino acids such as glycine, alanine and asparagine, and fats and oils such as soybean oil and olive oil. One kind or two or more kinds may be appropriately selected and used from various carbon sources in consideration of assimilability of microorganisms. Nitrogen sources include soy flour, corn steep liquor, beef extract, peptone, yeast extract, amino acid mixture, organic nitrogen-containing compounds such as fish meal, or inorganic nitrogen compounds such as ammonium salts and nitrates, taking into consideration the assimilability of microorganisms Thus, one or more kinds may be appropriately selected and used. As the inorganic salt, for example, calcium carbonate, sodium chloride, potassium chloride, magnesium sulfate, copper sulfate, manganese chloride, zinc sulfate, cobalt chloride, and various phosphates may be added as necessary. Further, an antifoaming agent such as vegetable fat, polypropylene alcohol and the like can be added as necessary.

培養温度は微生物が生育し化合物(III)を生産する範囲で適宜変更できるが、好ましくは10−32℃であり、さらに好ましくは20−28℃である。初発pHは6−8付近が望ましく、培養時間は通常4日〜数週間程度であるが、本発明化合物(III)の生産量が採取可能な量に達したとき、好ましくは最高に達したときに培養を終了すればよい。培養法は、固相培養、通気攪拌培養等の通常用いられる方法であればいずれも好適に用いうる。   The culture temperature can be appropriately changed within the range in which microorganisms grow and produce compound (III), but is preferably 10-32 ° C, more preferably 20-28 ° C. The initial pH is desirably around 6-8, and the culture time is usually about 4 days to several weeks, but when the production amount of the compound (III) of the present invention reaches a collectable amount, preferably when it reaches the maximum. In this case, the culture is terminated. Any culture method can be suitably used as long as it is a commonly used method such as solid phase culture or aeration and agitation culture.

培養液から化合物(III)を分離・単離するには、一般に微生物代謝産物を採取するのに通常用いられる手段を適宜利用して行うことができる。例えば、各種イオン交換樹脂、非イオン性吸着樹脂、ゲル濾過クロマトグラフィー、または活性炭、アルミナ、シリカゲル等の吸着剤によるクロマトグラフィー、又は高速液体クロマトグラフィー、あるいは結晶化、減圧濃縮、又は凍結乾燥等の手段を単独でまたは適宜組み合わせて、あるいは反復して用いることが可能である。   In order to separate and isolate the compound (III) from the culture broth, it is generally possible to appropriately utilize means commonly used for collecting microbial metabolites. For example, various ion exchange resins, nonionic adsorption resins, gel filtration chromatography, chromatography with an adsorbent such as activated carbon, alumina, silica gel, or high performance liquid chromatography, crystallization, concentration under reduced pressure, or lyophilization The means can be used alone or in appropriate combination or repeatedly.

(Vprタンパク質機能の阻害とエイズ治療薬のスクリーニング)
Vprタンパク質機能を阻害するか否かは、上記Vprタンパク質の機能を測定できる何らかの系において、本発明の化合物の影響を調べることによって行うことができる。例えば、vpr遺伝子を発現させた哺乳動物細胞に本発明の化合物を添加して培養し、細胞周期の解析、細胞の形態的観察などによってVprタンパク質の機能が阻害されるか否かを観察することができる。あるいは、Vprタンパク質により転写制御されるプロモータ配列の下流にレポーター遺伝子を導入し、vpr遺伝子と共発現させた動物細胞における前記レポーター遺伝子の活性を測定してもよい。後述する実施例に記載されるように本発明の一連の化合物は、酵母を用いたスクリーニング系においてVprタンパク質の有する細胞増殖抑制機能を阻害することが見出されたものである。
(Inhibition of Vpr protein function and screening for AIDS drugs)
Whether or not the Vpr protein function is inhibited can be determined by examining the influence of the compound of the present invention in any system capable of measuring the function of the Vpr protein. For example, adding the compound of the present invention to a mammalian cell expressing the vpr gene and culturing, and observing whether the function of the Vpr protein is inhibited by cell cycle analysis, cell morphological observation, etc. Can do. Alternatively, a reporter gene may be introduced downstream of a promoter sequence that is transcriptionally controlled by the Vpr protein, and the activity of the reporter gene in animal cells co-expressed with the vpr gene may be measured. As described in Examples described later, a series of compounds of the present invention has been found to inhibit the cell growth inhibitory function of Vpr protein in a screening system using yeast.

このようなVprタンパク質機能の阻害剤は、HIVの感染や増殖、エイズ発症に対して次のような作用を有すると考えられる。1)Vprタンパク質によるウイルス産生細胞のG2/M期停止を解除し、ウイルス産生能を低下させる。2)ウイルス感染CD4陽性T細胞のアポトーシスを阻害することにより、宿主免疫系に感染細胞に対する細胞障害性リンパ球を誘導する。3)マクロファージなどの非分裂細胞の核内へのウイルスゲノム移行を阻害してHIV−1の感染、増殖を抑制する。さらに、Vprによる細胞周期の撹乱は正常細胞の癌化を促進し、免疫機能の低下にも伴いカポシ肉腫などのエイズ関連腫瘍の発生をもたらしている可能性があるから、Vprタンパク質の機能を阻害することによってエイズの発症のみならず、その進行をも抑制することができると考えられる。   Such an inhibitor of Vpr protein function is considered to have the following effects on HIV infection, proliferation, and AIDS development. 1) Release the G2 / M phase arrest of virus-producing cells by the Vpr protein and reduce the virus-producing ability. 2) Inducing cytotoxic lymphocytes against infected cells in the host immune system by inhibiting apoptosis of virus-infected CD4-positive T cells. 3) Inhibits HIV-1 infection and proliferation by inhibiting viral genome transfer into the nucleus of non-dividing cells such as macrophages. Furthermore, disruption of the cell cycle by Vpr promotes canceration of normal cells, and it may lead to the development of AIDS-related tumors such as Kaposi's sarcoma with a decrease in immune function, thus inhibiting the function of Vpr protein. By doing so, it is thought that not only the onset of AIDS but also its progression can be suppressed.

従って、本発明の異なる観点において、Vprタンパク質が出芽酵母の増殖を停止させることを利用したエイズ治療薬のスクリーニング方法が提供される。Vprタンパク質を酵母細胞内で発現させると酵母の細胞増殖を停止させることが報告されている(上記非特許文献4参照)。本発明者らは、この系を応用して新規なVpr阻害剤のスクリーニング系を構築した。すなわち、Vpr発現により増殖停止中の酵母を含む寒天培地に候補化合物を含むペーパーディスクを置き、このペーパーティスクから染み出した候補化合物によってVpr機能が阻害されると酵母が生育することを利用してVpr阻害剤を探索する。   Therefore, in a different aspect of the present invention, there is provided a method for screening for an AIDS therapeutic agent using the fact that Vpr protein stops the growth of budding yeast. It has been reported that when the Vpr protein is expressed in yeast cells, yeast cell growth is stopped (see Non-Patent Document 4 above). The present inventors have applied this system to construct a novel Vpr inhibitor screening system. That is, a paper disk containing a candidate compound is placed on an agar medium containing yeast that has stopped growing due to Vpr expression, and the yeast grows when the Vpr function is inhibited by the candidate compound exuded from the paper tissue. To search for Vpr inhibitors.

候補化合物としては、天然物又はその抽出液、微生物の二次代謝物、又は合成化合物などを用いることができ、水又は培養液などの適当な溶液に種々の濃度で溶解した溶液を用いて行う。酵母の増殖が認められた化合物については、段階的に希釈した溶液を調製し、最小有効濃度を測定して活性の指標とすることができる。   Candidate compounds can be natural products or extracts thereof, secondary metabolites of microorganisms, synthetic compounds, etc., which are prepared using solutions dissolved at various concentrations in water or culture solutions. . For compounds in which the growth of yeast has been observed, a solution diluted in stages can be prepared, and the minimum effective concentration can be measured to provide an indicator of activity.

上記本発明の化合物は、このようなスクリーニング系を用いて微生物の二次代謝産物から見出されたものであり、本発明者らによって血管新生阻害作用のあることがすでに報告されている。特に、式(III)及び(IV)で示された化合物は、0.1ng/mlの濃度で正常ヒトさい帯静脈血管内皮細胞HUVECsの増殖を50%阻害するが、ヒト正常肺線維芽細胞WI−38の増殖を50%阻害するためには10ng/ml以上の濃度が必要であることが分かっている。この血管内皮細胞の選択的な増殖抑制とVprタンパク質機能の抑制との関連性については明らかではないが、例えば、特定のタンパク質との相互作用を阻害するなどの共通の機構に基づいている可能性もある。   The compound of the present invention was found from a secondary metabolite of a microorganism using such a screening system, and the present inventors have already reported that it has an angiogenesis inhibitory action. In particular, the compounds of formulas (III) and (IV) inhibit the growth of normal human umbilical vein endothelial cells HUVECs by 50% at a concentration of 0.1 ng / ml, but human normal lung fibroblasts WI− It has been found that a concentration of 10 ng / ml or higher is required to inhibit the growth of 38 by 50%. The relationship between the selective growth suppression of vascular endothelial cells and the suppression of Vpr protein function is not clear, but may be based on a common mechanism such as, for example, inhibiting interaction with a specific protein. There is also.

従って、本発明の1つの実施形態において、ヒトさい帯静脈血管内皮細胞の増殖抑制効果を示す化合物又はその誘導体を候補化合物とし、HIV−1のVprタンパク質機能を阻害するか否かを測定することを特徴とするエイズ治療薬のスクリーニング方法が提供される。本発明の化合物に共通する骨格は、上記血管内皮細胞の選択的な増殖抑制とVprタンパク質機能の抑制に共通する分子構造を提供するかもしれない。しかしながら、本発明の化合物とタンパク質との相互作用は、タンパク質側の立体構造の微小な変化に影響される可能性があるため必ずしも厳密な相関関係が成立するわけではない。従って、血管内皮細胞の増殖抑制能が比較的小さな化合物であっても、Vprタンパク質機能を強力に阻害する可能性がある。従って、本発明の化合物と類似する化合物であって、血管内皮細胞の増殖を抑制する化合物の中に強力なVprタンパク質機能の阻害剤が含まれている可能性がある。このような化合物としてO−置換フマギロール誘導体が挙げられる。これまで多くのO−置換フマギロール誘導体の生理活性が報告されているが、未だVprタンパク質に対する影響は知られていない。従って、本発明の方法により、これらの化合物がVprタンパク質機能を阻害するか否かを調べることによりエイズ治療薬として有用な化合物を発見できる可能性がある。特に、医薬品の開発過程で毒性や吸収性などの副次的な効果の影響で本来の目的から脱落した化合物の中に、他の目的において顕著な効果を示すものが見出されることもしばしば経験されることである。   Therefore, in one embodiment of the present invention, a compound showing a growth inhibitory effect of human umbilical vein vascular endothelial cells or a derivative thereof is used as a candidate compound to determine whether or not it inhibits the Vpr protein function of HIV-1. A screening method for a featured AIDS therapeutic agent is provided. The skeleton common to the compounds of the present invention may provide a molecular structure common to the selective growth inhibition of vascular endothelial cells and the inhibition of Vpr protein function. However, since the interaction between the compound of the present invention and the protein may be influenced by a minute change in the three-dimensional structure on the protein side, a strict correlation is not necessarily established. Therefore, even a compound having a relatively small ability to suppress the proliferation of vascular endothelial cells may strongly inhibit the Vpr protein function. Therefore, a compound similar to the compound of the present invention, which suppresses the proliferation of vascular endothelial cells, may contain a potent inhibitor of Vpr protein function. Such compounds include O-substituted fumagillol derivatives. Until now, the physiological activity of many O-substituted fumagillol derivatives has been reported, but the effect on the Vpr protein is not yet known. Therefore, there is a possibility that compounds useful as anti-AIDS drugs can be discovered by examining whether these compounds inhibit Vpr protein function by the method of the present invention. In particular, it is often experienced that some compounds that have dropped out of their original purpose due to side effects such as toxicity and absorbability during drug development show significant effects for other purposes. Is Rukoto.

(本発明の医薬組成物)
本発明のVpr阻害剤は、医薬として投与する場合、そのまま又は医薬的に許容される無毒性かつ不活性の担体と共に医薬組成物としてヒトを含む哺乳動物に投与される。経口投与のための好適な担体は、緩衝剤、香料等のような微量成分を含有してもよい。医薬組成物中の担体の量は通常は全体の5〜95%の範囲内にあるが、剤型に応じて大幅に変更することができる。好適な担体としては、スクロース、ペクチン、ステアリン酸マグネシウム、ラクトース、落花生油、オリーブ油、水等を含む。
(Pharmaceutical composition of the present invention)
When administered as a pharmaceutical, the Vpr inhibitor of the present invention is administered to mammals including humans as a pharmaceutical composition as it is or together with a pharmaceutically acceptable non-toxic and inert carrier. Suitable carriers for oral administration may contain minor components such as buffers, fragrances and the like. The amount of carrier in the pharmaceutical composition is usually in the range of 5 to 95% of the total, but can vary greatly depending on the dosage form. Suitable carriers include sucrose, pectin, magnesium stearate, lactose, peanut oil, olive oil, water and the like.

本発明の医薬組成物を、エイズの感染者(無症候期患者)の予防又はエイズ発症後の患者の治療を目的としてヒトに投与する場合は、散剤、顆粒剤、錠剤、カプセル剤、丸剤、液剤等として経口的に、または注射剤、坐剤、経皮吸収剤、吸入剤等として非経口的に投与することができる。また、本発明の阻害剤の有効量を、その剤型に適した賦形剤、結合剤、湿潤剤、崩壊剤、滑沢剤等の医薬用添加剤を必要に応じて混合し、医薬組成物とすることができる。注射剤の場合には、適当な担体とともに滅菌処理を行って製剤とする。   When the pharmaceutical composition of the present invention is administered to humans for the purpose of preventing AIDS-infected persons (asymptomatic patients) or treating patients after the onset of AIDS, powders, granules, tablets, capsules, pills It can be administered orally as a liquid or the like, or parenterally as an injection, suppository, transdermal absorption agent, inhalant or the like. In addition, an effective amount of the inhibitor of the present invention is mixed with excipients, binders, wetting agents, disintegrants, lubricants, and other pharmaceutical additives suitable for the dosage form as necessary to obtain a pharmaceutical composition. It can be a thing. In the case of injection, it is sterilized with an appropriate carrier to prepare a preparation.

本発明の医薬組成物は、単一の治療剤として又は他の治療剤と組み合わせて用いることができる。本発明のVpr阻害剤と組み合わせることができる薬剤としては、HIVの逆転写酵素阻害剤やプロテアーゼ阻害剤の他、種々のサイトカイン類などの免疫賦活剤、低分子干渉RNAを含むリポソーム製剤等も含まれる。これら医薬組成物の投与量は、疾患の状態、投与ルート、患者の年齢、または体重によっても異なり、最終的には医師の判断に委ねられるが、成人に経口で投与する場合、通常、0.1−100mg/kg/日、好ましくは、1−20mg/kg/日、非経口で投与する場合、通常、0.01−10mg/kg/日、好ましくは、0.1−2mg/kg/日を投与する。これを1回あるいは数回に分割して投与すればよい。   The pharmaceutical composition of the present invention can be used as a single therapeutic agent or in combination with other therapeutic agents. Drugs that can be combined with the Vpr inhibitor of the present invention include HIV reverse transcriptase inhibitors and protease inhibitors, immunostimulators such as various cytokines, and liposome preparations containing small interfering RNA. It is. The dosage of these pharmaceutical compositions varies depending on the disease state, administration route, patient age, or body weight, and is ultimately left to the judgment of a doctor. 1-100 mg / kg / day, preferably 1-20 mg / kg / day. When administered parenterally, usually 0.01-10 mg / kg / day, preferably 0.1-2 mg / kg / day Is administered. This may be administered once or divided into several times.

[出願酵母を用いたVpr機能の阻害剤のスクリーニング]
出芽酵母中にVprタンパク質を発現させて酵母の増殖を停止させる系(Macreadie et al.)を用いてVpr機能の阻害剤のスクリーニング系を構築した。すなわち、プラスミドpMT−FVpr(Watanabe et al. Exp. Cell Res. 258, 261-269参照)から、FLAGタグをN末端につけたVpr遺伝子を切り出し、出芽酵母発現ベクターpYEX−BX(クロンテック社、カタログ#6199−1)の銅イオン(Cu2+)誘導性CUP1プロモータ(酵母のメタロチオネイン遺伝子由来)の下流に挿入して酵母における発現ベクターを構築した。この発現ベクターを出芽酵母MLC30株(Miyamoto et al., J. Biol. Chem., 2002, 277, 28810-28814参照)に導入した。
[Screening of inhibitors of Vpr function using the applied yeast]
A screening system for inhibitors of Vpr function was constructed using a system (Macreadie et al.) That expresses Vpr protein in budding yeast to stop yeast growth. That is, from the plasmid pMT-FVpr (see Watanabe et al. Exp. Cell Res. 258, 261-269), the Vpr gene with the N-terminal FLAG tag was excised, and the budding yeast expression vector pYEX-BX (Clontech, catalog #). 6199-1) was inserted downstream of the copper ion (Cu 2+ ) inducible CUP1 promoter (derived from the yeast metallothionein gene) to construct an expression vector in yeast. This expression vector was introduced into the budding yeast strain MLC30 (see Miyamoto et al., J. Biol. Chem., 2002, 277, 28810-28814).

この酵母を0.5mM硫酸銅、0.001%SDSを含み、ロイシン、ウラシルを含まない合成最小寒天培地に混ぜて培養した。この条件では酵母細胞内でVprタンパク質が発現することにより酵母の増殖は停止する。図1は、長方形のシャーレにVpr発現により増殖停止中の酵母を含む寒天培地(10)を作製し、その上に微生物の二次代謝物、合成化合物ライブラリー由来の化合物などを含ませたペーパーディスク(直径約6mmのろ紙)(20)を載せてVpr機能阻害剤をスクリーニングする系を模式的に示した図である。このシャーレを30℃で4日間培養したところ、Vpr機能の阻害物質を含むペーパーディスクの周りに酵母の増殖が認められた(30)。図2は、精製したフマギリン(シグマ社製、カタログ番号F6771)のメタノール溶液(2mg/ml)を10μl含むろ紙の周りに増殖した酵母の写真を示す。酵母の増殖により生成した円の直径は約1.3cmであった。   This yeast was mixed and cultured in a synthetic minimum agar medium containing 0.5 mM copper sulfate and 0.001% SDS but not leucine or uracil. Under these conditions, the yeast growth is stopped by the expression of the Vpr protein in the yeast cells. FIG. 1 shows a paper in which an agar medium (10) containing yeast whose growth has been stopped by Vpr expression is prepared in a rectangular petri dish, and secondary metabolites of microorganisms, compounds derived from a synthetic compound library, and the like are contained on the agar medium. It is the figure which showed typically the system which mounts a disc (filter paper about 6 mm in diameter) (20), and screens a Vpr function inhibitor. When this petri dish was cultured at 30 ° C. for 4 days, the growth of yeast was observed around the paper disk containing the inhibitor of Vpr function (30). FIG. 2 shows a photograph of yeast grown around filter paper containing 10 μl of a purified methanol solution (2 mg / ml) of fumagillin (Sigma, catalog number F6771). The diameter of the circle formed by yeast growth was about 1.3 cm.

[Vpr阻害剤によるHIV−1の感染抑止効果の検証]
コナー(Connor)らの方法(Connor et al, (1995) Virology, 206, 935-944)に従って作製したルシフェラーゼレポーターウイルスを用いて、種々の細胞におけるHIVの感染を定量的に検出し、Vpr阻害剤によるHIV−1の感染抑止効果を検証した。すなわち、プラスミドpNL−Luc−Eは、vprの感染性プロウイルスNL4−3に自己複製ができないようにエンベロープ遺伝子に変異を有する(env)レトロウイルスベクターであり、nef遺伝子内にホタルのルシフェラーゼ遺伝子が挿入されている。このプラスミドのvpr遺伝子にフレームシフト変異が導入されたpNL−Luc−EはVprタンパク質が発現できない。このpNL−Luc−E又はpNL−Luc−E、及び広宿主性のエンベロープタンパク質発現ベクターであるpSV−A−MLV−envを用いて293細胞を同時形質移入し、ルシフェラーゼレポーターウイルスを作製した。ウイルス感染は、24ウエル培養器で培養した種々の細胞にp24量として10ngのウイルスを接種した。10%仔牛胎児血清を添加したダルベッコ改変イーグル(DMEM)培地にて37℃、5%CO雰囲気下で一晩培養後、細胞を2回洗浄し、続いて1.5mlのRPMI/10%FCS、又は10U/mlのIL−2添加培地に再懸濁した。所定時間経過後に細胞を200μlの溶解バッファー(プロメガ)中で溶解し、−70℃にて保存した。それぞれ20μlの溶解液中のルシフェラーゼ活性を市販の試薬(プロメガ社製)を用いてLumatLB9501ルミノメーターで測定した。
[Verification of HIV-1 infection suppression effect by Vpr inhibitor]
A luciferase reporter virus prepared according to the method of Connor et al. (Connor et al, (1995) Virology, 206, 935-944) is used to quantitatively detect HIV infection in various cells and to inhibit Vpr inhibitors The HIV-1 infection suppression effect was verified. That is, the plasmid pNL-Luc-E - R + is an (env ) retrovirus vector having a mutation in the envelope gene so that it cannot self-replicate to the infectious provirus NL4-3 of vpr + , and is contained in the nef gene. The firefly luciferase gene is inserted. The vpr gene of plasmid frameshift mutations introduced pNL-Luc-E - R - is Vpr protein can not be expressed. The pNL-Luc-E - R + or pNL-Luc-E - R - , and 293 cells were co-transfected with pSV-A-MLV-env is the envelope protein expression vectors wide host resistance, luciferase reporter Virus was made. For virus infection, various cells cultured in a 24-well incubator were inoculated with 10 ng of virus as a p24 amount. After overnight culture in Dulbecco's Modified Eagle (DMEM) medium supplemented with 10% calf fetal serum at 37 ° C. in a 5% CO 2 atmosphere, the cells were washed twice, followed by 1.5 ml of RPMI / 10% FCS. Or 10 U / ml IL-2 supplemented medium. After a predetermined time, the cells were lysed in 200 μl of lysis buffer (Promega) and stored at −70 ° C. The luciferase activity in each 20 μl of lysate was measured with a Lumat LB9501 luminometer using a commercially available reagent (Promega).

図3〜5に示したように、vprのウイルスは細胞に感染させるとルシフェラーゼを発現するのでその活性を測定することによりウイルスの感染成立を定量できるが、Vpr変異ウイルスでは同条件で感染させてもルシフェラーゼ活性をほとんど検出できず、HIV−1の感染成立にはVprが必要であることが分かる。 As shown in FIGS. 3 to 5, vpr + virus expresses luciferase when infecting cells, and its activity can be quantified by measuring its activity, but Vpr mutant virus can be infected under the same conditions. However, luciferase activity can hardly be detected even if it is used, and it is understood that Vpr is necessary for the establishment of HIV-1 infection.

ヒト末梢血由来マクロファージにウイルス(Vpr又はVpr、p24量として10ng)を感染し、12時間後にフマギリン溶液を添加した。7日後にルシフェラーゼ活性を測定した結果を図3に示した。薬剤無添加の対照細胞に比べてフマギリンを1μg/ml又は10μg/ml添加した細胞では約50%の阻害が見られた。なお、フマギリン溶液は、糸状菌培養物酢酸エチル抽出物をシリカゲルクロマト及びHPLCで精製後再結晶したもの(化学構造はNMR及び質量分析により確認)又はシグマ社製(カタログ番号F6771)をメタノール或いはDMSOに2mg/mlとなるように溶解して用いた。 Human peripheral blood-derived macrophages were infected with virus (Vpr + or Vpr , 10 ng as the amount of p24), and fumagillin solution was added 12 hours later. The results of measuring luciferase activity after 7 days are shown in FIG. About 50% inhibition was observed in cells to which fumagillin was added at 1 μg / ml or 10 μg / ml as compared to control cells without any drug. The fumagillin solution was obtained by purifying an ethyl acetate extract from a filamentous fungus culture with silica gel chromatography and HPLC and then recrystallizing (the chemical structure was confirmed by NMR and mass spectrometry) or Sigma (catalog number F6771) from methanol or DMSO. And dissolved in 2 mg / ml.

次に、同様の方法によりヒト骨髄単球系細胞株U937細胞にウイルスを感染し、6日後にフマギリン溶液を加え(10μg/ml、1μg/ml、100ng/ml)、3日後にルシフェラーゼ活性を測定した(図4参照)。図4に示したように、何れの濃度においてもルシフェラーゼ活性すなわちウイルス感染が約70%阻害された。   Next, human myelomonocytic cell line U937 cells were infected with the virus by the same method, fumagillin solution was added after 6 days (10 μg / ml, 1 μg / ml, 100 ng / ml), and luciferase activity was measured after 3 days. (See FIG. 4). As shown in FIG. 4, luciferase activity, ie, viral infection, was inhibited by about 70% at any concentration.

さらに、U937細胞にウイルスを感染し、ただちにフマギリン溶液を加え(10μg/ml、1μg/ml、100ng/ml、10ng/ml)、9日後にルシフェラーゼ活性を測定した(図5参照)。図5に示したように、10μg/mlの濃度でフマギリンを添加した場合はルシフェラーゼ活性すなわちウイルス感染が約85%阻害された。   Further, U937 cells were infected with the virus, and immediately the fumagillin solution was added (10 μg / ml, 1 μg / ml, 100 ng / ml, 10 ng / ml), and luciferase activity was measured after 9 days (see FIG. 5). As shown in FIG. 5, when fumagillin was added at a concentration of 10 μg / ml, luciferase activity, ie, viral infection, was inhibited by about 85%.

以上の結果より、本発明のVpr阻害剤はHIV−1の感染を有意に阻害することが確認された。   From the above results, it was confirmed that the Vpr inhibitor of the present invention significantly inhibits HIV-1 infection.

酵母を含む寒天培地上でVpr阻害剤候補化合物をスクリーニングする方法を模式的に示す。A method for screening a candidate compound for a Vpr inhibitor on an agar medium containing yeast is schematically shown. 図1に示した寒天培地上で、フマギリン溶液(2mg/ml)を10μl含むろ紙の周りに増殖する酵母を示す。FIG. 2 shows yeast growing around filter paper containing 10 μl of fumagillin solution (2 mg / ml) on the agar medium shown in FIG. マクロファージに2種類のウイルスを感染させ、フマギリン溶液の添加又は無添加の条件で7日後にルシフェラーゼ活性を測定した結果である。It is the result of measuring luciferase activity 7 days after infecting two kinds of viruses in macrophages and adding or not adding fumagillin solution. U937細胞にウイルスを感染させ、6日後に種々の濃度のフマギリン溶液を添加して3日後にルシフェラーゼ活性を測定した結果である。It is the result of infecting U937 cells with virus, adding fumagillin solutions of various concentrations after 6 days, and measuring luciferase activity after 3 days. U937細胞にウイルスを感染させ、直ちに種々の濃度のフマギリン溶液を添加して3日後にルシフェラーゼ活性を測定した結果である。It is the result of measuring luciferase activity 3 days after infecting U937 cells with virus and immediately adding various concentrations of fumagillin solution.

符号の説明Explanation of symbols

10 寒天培地
20 ろ紙
30 酵母の生成円
10 Agar medium 20 Filter paper 30 Yeast production circle

Claims (7)

下記一般式(I)で表す化合物、その製薬上許容される塩、又はその水和物を有効成分として含有することを特徴とするヒト免疫不全ウイルスVprタンパク質機能の阻害剤:
但し、R及びRは相互に独立して水素原子、若しくは−ORを示し、
但し、Rはそれぞれ置換基を有していてもよいアルキル基、アルケニル基、アルカノイル基、アルケノイル基、カルバモイル基、若しくは下記式(II)で表す置換基を示し、
−C(=O)−(CH=CH)−R (II)
但し、nは2〜5の整数であり、Rは水素原子、メチル基、若しくはカルボキシル基を示し、
又はRとRは1つになってカルボニル基を形成してもよい。
An inhibitor of human immunodeficiency virus Vpr protein function comprising a compound represented by the following general formula (I), a pharmaceutically acceptable salt thereof, or a hydrate thereof as an active ingredient:
However, R < 1 > and R < 2 > shows a hydrogen atom or -OR < 3 > mutually independently,
R 3 represents an alkyl group, an alkenyl group, an alkanoyl group, an alkenoyl group, a carbamoyl group, or a substituent represented by the following formula (II), each of which may have a substituent,
—C (═O) — (CH═CH) n —R 4 (II)
However, n is an integer from 2 to 5, R 4 represents a hydrogen atom, a methyl group, or carboxyl group,
Alternatively, R 1 and R 2 may be combined to form a carbonyl group.
前記化合物が下記式(III)で表す化合物、その幾何異性体、又はその光学異性体である請求項1に記載の阻害剤。
The inhibitor according to claim 1, wherein the compound is a compound represented by the following formula (III), a geometric isomer thereof, or an optical isomer thereof.
前記化合物が下記式(IV)で表す化合物、その幾何異性体、又はその光学異性体である請求項1に記載の阻害剤。
The inhibitor according to claim 1, wherein the compound is a compound represented by the following formula (IV), a geometric isomer thereof, or an optical isomer thereof.
前記Vprタンパク質機能が、細胞増殖停止能である請求項1〜3の何れか一項に記載の阻害剤。   The inhibitor according to any one of claims 1 to 3, wherein the Vpr protein function is a cell growth arresting ability. 請求項1〜4の何れか一項に記載の阻害剤を単剤又は混合剤の形態で有効成分として含有することを特徴とするエイズ治療薬。   A therapeutic agent for AIDS comprising the inhibitor according to any one of claims 1 to 4 as an active ingredient in the form of a single agent or a mixed agent. ヒトさい帯静脈血管内皮細胞の増殖抑制効果を示す化合物又はその誘導体を候補化合物とし、HIV−1のVprタンパク質機能を阻害するか否かを測定することを特徴とするエイズ治療薬のスクリーニング方法。   A method for screening an AIDS therapeutic agent, comprising measuring a compound that exhibits an inhibitory effect on proliferation of human umbilical vein endothelial cells or a derivative thereof as a candidate compound, and inhibiting whether or not the Vpr protein function of HIV-1 is inhibited. 前記候補化合物が、O−置換フマギロール誘導体である請求項6に記載の方法。   The method according to claim 6, wherein the candidate compound is an O-substituted fumagillol derivative.
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