JPWO2007046426A1 - Atr阻害剤 - Google Patents
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Abstract
Description
下記式(3)
下記式(4)
下記式(5)
下記式(6)
下記式(7)
下記式(8)
下記式(9)
下記式(10)
A549細胞(American Tissue Type Collection社製)を、10%ウシ胎児血清(FBS)、100μg/mLストレプトマイシン及び100ユニット/mLペニシリン含有DMEM培地(以下、増殖培地と称する。)中で500個/60mmディッシュとなるように播種して一昼夜培養した後、最終濃度1μM及び10μMとなるように培地中にシザンドリンB(10g/LとなるようにシザンドリンB含有DMSO溶液を調製し、培地中で5g/L未満のDMSO濃度となるようにさらに培地で希釈して用いた。以下、同様。)を添加した。
A549細胞を増殖培地中で3×104個/cm2となるように10mmディッシュに播種して一昼夜培養した後、最終濃度30μMとなるように培地中にシザンドリンBを添加した。1時間後、培地を除去し、20及び50J/m2のUVを照射し、上述と同濃度のシザンドリンB含有培地で細胞を1時間培養した。その後、下述のヒストンH3リン酸化量の測定に従って、細胞中のヒストンH3リン酸化量を測定した。結果を図2に示す。図2(A)は、シザンドリンBで処理した際に得られたフローサイトメトリーの結果であって、図2(A)中、丸で囲った部分は、G2/M期の細胞群を示し、その上方に記載の数値は、全細胞数に対するG2/M期の細胞群の数の割合を示す。また、図2(B)は、この割合をグラフで示したものである。
実施例2−1において、20及び50J/m2のUVの代わりに20J/m2のUVを照射し、最終濃度30μMのシザンドリンBの代わりに、上記式(1)乃至(10)に示す化合物、及び下記式(C)に示すアンジェロイルゴミシンA(Angeloylgomisin A;AGA)(最終濃度30μM)を用いた以外は、実施例2−1と同様に行い、全細胞数に対するG2/M期の細胞群の数の割合を得た。結果を表1に示す。
A549細胞を増殖培地中で3×104個/cm2となるように10cmディッシュに播種して一昼夜培養した後、最終濃度30μMとなるように培地中にシザンドリンBを添加した。1時間後、培地を除去し、3Gyの電離放射線を照射し、上述と同濃度のシザンドリンB含有培地で細胞を1時間培養した。この細胞に関し、下述のヒストンH3リン酸化量の測定を行った。結果を図3に示す。それぞれの数値は、図2(B)と同様である。
A549細胞を増殖培地中で3×104個/cm2となるように10cmディッシュに播種して一昼夜培養した後、最終濃度30μMとなるように培地中にシザンドリンBを添加した。1時間後、培地を除去し、20J/m2のUVを照射し3時間培養した(以下、この細胞群を、UV細胞群と称する。)。
A549細胞を増殖培地中で3×104個/cm2となるように10cmディッシュに播種して一昼夜培養した後、最終濃度10、30及び100μMとなるように培地中にシザンドリンBを添加した。1時間後、培地を除去し、20J/m2のUVを照射した。なお、実施例4と同様にLLnLを用いて細胞を処理した。その後、上述と同濃度のシザンドリンBで1時間処理した細胞を、下述のイムノブロット分析に準じて、p53及びp53の15番目のセリン残基のリン酸化体(P−p53(Ser15))の発現を検討した。結果を図5−1に示す。
実施例5−1において、最終濃度10、30及び100μmとなるように培地中にシザンドリンBを添加するのに代えて、上記式(1)乃至(10)に示す化合物及び上記式(C)に示す化合物(最終濃度30μM)をそれぞれ添加し、20J/m2のUVを照射する代わりに、25J/m2のUVを照射した以外は、実施例5−1と同様に行い、p53の15番目のセリン残基のリン酸化体(P−p53(Ser15))の発現を検討した。この際に得た電気泳動像を図5−2に示し、P−p53(Ser15)に該当するバンド強度(チューブリンで標準化したもの)について、UV照射して得たものを100%とした際の各化合物で得たバンド強度の相対比を表2に示す。
A549細胞を増殖培地中で3×104個/cm2となるように10cmディッシュに播種して一昼夜培養した後、最終濃度30μMとなるように培地中にシザンドリンBを添加した。4時間後、下述のFACS分析に準じて、細胞周期を検討した。FACS分析の結果を図6に示す。
基質として1μgのリコンビナントPHAS−Iタンパク(Alexis Biochemicals社製)を、下述のリン酸化反応用ATR混液及びATM混液の調製に従って得たリン酸化反応用ATR混液及びATM混液に添加すると同時にシザンドリンBを加え、適当な濃度の32P−ATPを有する300μMATPを添加して、30℃で20分間反応させた。この反応液の4倍の量のSDSサンプルローディングバッファー(200mMTris−HCl(pH6.8)、400mMDTT及び8%SDS)で反応を停止し、この混液を12%SDS−PAGEにかけ、ゲルを乾燥後、上述の混液中の32P−PHAS−Iに対応するバンドに関し、オートラジオグラフィーで、γ線量をカウントした。結果を図7に示す。(A)及び(B)は、それぞれATR及びATMの相対活性を示し、横軸は、シザンドリンBの濃度を示し、縦軸は、シザンドリンB無添加に対するカウントの相対値で示す。
実施例7−1において、シザンドリンBの代わりに、上記式(1)乃至(5)に示す化合物及び上記式(C)に示す化合物を用いた以外は、実施例7−1と同様に行い、得た直線から、IC50値を算出した。この値を、表3に示す。
AT2KY細胞(ヘルスサイエンス振興財団(大阪))を、15%FBS、100μg/mLストレプトマイシン及び100ユニット/mLペニシリン含有RPMI1640培地中で3×104個/cm2となるように10cmディッシュに播種して一昼夜培養した。最終濃度30μMとなるように培地中にシザンドリンBを添加した。添加1時間後、培地を除去し、20J/m2のUVを照射した。その後、上述と同濃度のシザンドリンBで4時間処理した細胞について、下述のイムノブロット分析に準じて、p53の15番目のセリン残基のリン酸化体(P−p53(Ser15))、Brca1の1423番目のセリン残基のリン酸化体(P−Brca1(S1423))及びChk1の345番目のセリン残基のリン酸化体(P−Chk1(S345))の発現を検討した。結果を図8に示す。
A549細胞を増殖培地中で3×104個/cm2となるように10cmディッシュに播種して一昼夜培養した。その後、Oligofectamine(Invitrogen社製)とOpti−MEM(Invitrogen社製)とを用いて、細胞に、下述のsiRNAの調製に従って得た各二本鎖siRNA(siGFP、siATM及びsiATR)をトランスフェクトした。一晩培養した後、新鮮な増殖培地に交換して72時間後、30μmのシザンドリンBで1時間処理し、培地を除去し、20J/m2のUVを照射した。その後、上述と同濃度のシザンドリンBで3時間処理した細胞について、下述のイムノブロット分析に準じて、p53の15番目のセリン残基のリン酸化体(P−p53(S15))、Chk1の345番目のセリン残基のリン酸化体(P−Chk1(S345))、ATM蛋白(ATM)、ATM蛋白の1981番目のセリン残基のリン酸化体(P−ATM(Ser1981))及びATR蛋白(ATR)の発現を検討した。結果を図9に示す。なお、図9中、P−p53(S15)及びP−Chk1(S345)欄の下に記した発現比率は、コントロールであるsiGFPとUVとで処理して得たそれぞれの蛋白のバンド強度を1.0とした際のそれぞれのバンドの相対強度を示す。
A549細胞を増殖培地中で3×104個/cm2となるように10cmディッシュに播種して一昼夜培養した後、無血清の増殖培地で16時間さらに培養した。その後、細胞を、50μMPD098059(Sigma社製)又は30μMシザンドリンBで処理し、さらに、100ng/mLフォルボール 12−ミリスチン酸 13−酢酸(PMA;Sigma社製)で5分間処理した。その後、細胞を下述のイムノブロット分析に準じて、42kDa及び44kDaマイトジェン活性化プロテインキナーゼ(p42MAPK及びp44MAPK)並びにこれらのリン酸化体の発現を検討した。結果を図10に示す。
細胞をPBSで洗浄した後、70%氷冷エタノールで固定した。これに、0.25%Triton X−100含有PBSを添加し、氷上で30分間載置した後、細胞を回収し、遠心分離(500G、5分間)して得た細胞ペレットに、1%ウシ血清アルブミン(BSA)及び1μg抗ウサギ血清(ヒストンH3の13番目のセリン残基のリン酸化体に特異的なもの)含有PBS(100μL)を添加して、室温で4時間載置した。その後、これを1%BSA含有PBSで洗浄し、1%BSA含有PBSで100倍に希釈したFITCでコンジュゲートしたヤギ抗ウサギIgG抗体を添加し、暗所で30分間、載置した。さらに、下述のFACS分析に準じてPI染色を行った後、フローサイトメトリー(Beckman−Coulter社製)でリン酸化ヒストンH3量を測定した。
50μgの蛋白(下述の蛋白調製に準じて調製したもの)をSDSポリアクリルアミドゲル電気泳動(12.5%)を行い、泳動後の各蛋白を、定法に従いニトロセルロース膜に転写し、5%スキムミルク及び0.1%Triton X−100含有トリス緩衝生理食塩水(TBS−T)を用い、室温で1時間、ブロッキング反応を行った。得た膜を、以下に示す所望の抗体で4℃16時間インキュベートし、その後、西洋わさび由来ペルオキシダーゼでコンジュゲートした二次抗血清(上述の所望の抗体の由来動物に対するもの)で、室温1時間インキュベートした。その後、標的蛋白を、ECL reaction kit(Amersham社製)及びchemiluminescence film(Amersham社製)で可視化して、蛋白像を得た。
p53抗体(Calbiochem社製)
リン酸化p53抗体(Cell signaling technology社製)
リン酸化ATM抗体(Rockland社製)
リン酸化Chk1抗体(Cell signaling technology社製)
ATR抗体(Bethyl社製)
チューブリン抗体(Sigma社製)
GAPDH抗体(Santa Cruz社製)
リン酸化Brca1抗体(Upstate社製)
抗MAPK抗体及び抗リン酸化MAPK抗体(Cell Signaling社製)
細胞を、氷冷PBSで培養ディッシュから剥離し、冷PBSで2回洗浄した後、遠心分離して得た細胞ペレットに、下述のUTB緩衝液で可溶化して、細胞由来の蛋白混合物を調製した。蛋白量は、Protein Assay Kit(Bio−Rad社製)で測定した。
8mM 尿素
150mM 2−メルカプトエタノール
50mM Tris(pH 7.5)
細胞をPBSで洗浄した後、70%氷冷エタノールで固定した。遠心分離により回収したペレットにPBSを加え洗浄した後、再度遠心分離を行った。ペレットを最終濃度100μMのPropidium Iodide(Sigma社、以下PI)と40μg/mLのRNaseAを含む溶液(PI Solution)で懸濁し30分間室温にて培養した。その後フローサイトメトリー(Beckman−Coulter社製)で細胞周期の解析を行った。
リン酸化反応用ATR混液には、非特許文献9等の公知の方法を用いて製造されたFlagでタグ付けしたATRを用いた。詳しくは、非特許文献9に開示の方法は、ATR遺伝子(配列番号4)のBamH1−SwaIフラグメント(1kb)を、Flag(DYKDDDDK)をN末端に有するATRに対応する遺伝子に置き換えてPCRで増幅させた遺伝子産物を、pcDNA3.1に導入したプラスミドから合成する方法である。また、リン酸化反応用ATM混液には、非特許文献10及び11等の公知の方法及びQuikchange Site−Directed Mutagenesis Kit(Stratagene社製)を用いて製造されたFlagでタグ付けしたATMを用いた。
10mM Tris(pH7.5)
1mM EDTA
1mM EGTA
150mM NaCl
0.5% NP−40
1% Triton X−100
1mM フェニルメタンスルフォニルフルオライド(PMSF)
2μg/mL ペプスタチン
2μg/mL アプロチニン
1mM p,p’−ジクロロジフェニルトリクロロエタン(DDT)
50mM Tris(pH7.4)
50mM グリセロリン酸
150mM NaCl
1% Tween20
10% グリセロール
10mM Hepes(pH7.5)
50mM グリセロリン酸
50mM NaCl
10mM MgCl2
10mM MnCl2
293T細胞を増殖培地中で2×104/cm2となるように10cmディッシュに播種して一昼夜培養した。その後、上述のFlag−ATM及びFlag−ATRを最終濃度25mMのBES(N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−2−アミノエタンスルホン酸)と25mMのCaCl2とに混合して、細胞にトランスフェクトさせた。一晩培養後、新鮮な増殖培地に交換して2日間培養した。
ATR、ATM及び緑色蛍光タンパク質(GFP)に対する二本鎖siRNA(それぞれ配列表に記載の配列番号1、2及び3に対応)を、HP GenomeWide siRNA(キアゲン社製)に従って、それぞれ合成した。得た二本鎖siRNAをそれぞれ、siATR、siATM及びsiGFPとする。
ATM(ataxia telangiectsia mutated)及びATR(ataxia telangiectasia and Rad−3−related)は、細胞周期のDNA損傷に対する反応に係るシグナル伝達において、重要な役割を演じる。ATM及びATRは、Chk1、p53、NBS1、Brca1、SMC1などのいわゆるチェックポイント・タンパク質群や転写因子をリン酸化する。発癌の原因ともなる次の世代へのDNA損傷の持ち越しを防ぐために、上述のチェックポイントシグナルは、細胞周期全体を制御している。ATM又はATRの不全は、UV若しくはIR照射又は障害誘導性薬剤により誘導されたDNA損傷により、細胞の生存率を低下させる。このことは、損傷を受けたDNAの修復、維持、及び管理において、ATM及びATRが必要であることを、示す。本発明において、本願出願人は、Schisandra Chinensisの成分であるシザンドリンBがUV照射後の細胞の生存率を濃度依存的に低下させることを、示した。このことは、in vivoでのDNA損傷反応におけるチェックポイントシグナル伝達経路に対してシザンドリンBが阻害効果を有することを示す。
Claims (14)
- 下記式(1)
- 下記式(2)
- 下記式(3)
- 下記式(4)
- 下記式(5)
- 下記式(6)
- 下記式(7)
- 下記式(8)
- 下記式(9)
- 下記式(10)
- 前記ATR活性は、タンパクリン酸化活性であることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一項に記載のATR阻害剤。
- 前記タンパクリン酸化活性は、細胞周期関連タンパクをリン酸化する活性であることを特徴とする請求項11に記載のATR阻害剤。
- 前記細胞周期関連タンパクは、p53であることを特徴とする請求項12に記載のATR阻害剤。
- 前記細胞周期関連タンパクは、Brca1及びChk1からなる群から選択されたものであることを特徴とする請求項12又は13に記載のATR阻害剤。
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