「角ばった鍵」を「丸い鍵穴」に合わせる新たな薬物分子を開発(Drug molecule finds way to make square peg fit round hole)

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2026-09-16 バッファロー大学(UB)

米バッファロー大学(UB)などの研究チームは、標的タンパク質の形に薬分子を合わせる従来の創薬設計とは異なり、薬分子との衝突を利用してタンパク質側の構造を変化させる新しい結合戦略を示した。対象は、がんなどに関与するp38δ(p38 delta)というMAPキナーゼである。開発した阻害分子は、結合時にタンパク質の柔軟なループと意図的に衝突し、そのループを折れ曲がらせて分子を包み込むような構造変化を誘発する。この「bump-kink」と名付けた機構には、結合部位から離れたヒスチジン30も関与していることがX線結晶構造解析で明らかになった。新分子は従来化合物と比べ、p38δに対する選択性が1万2,000倍、効力が110倍向上した。研究は、これまで創薬標的として利用しにくいと考えられていたタンパク質の遠隔部位を、構造変化を誘導することで間接的に利用できる可能性を示しており、選択性の高い新薬設計につながる可能性がある。

「角ばった鍵」を「丸い鍵穴」に合わせる新たな薬物分子を開発(Drug molecule finds way to make square peg fit round hole)
University at Buffalo researchers have developed a drug molecule that causes its target protein to adapt to its shape.

<関連情報>

結合部位の枠にとらわれない発想:自己カプセル化キナーゼ阻害剤は、選択性を実現するために結合ポケットを再構築する Thinking Outside the Binding Site: A Self-Encapsulating Kinase Inhibitor Remodels Its Pocket to Achieve Selectivity

Nico J. Seidler, Monica R. MacDonald, Athina A. Moschopoulou, Sahba Cunningham, Tess M. Weber, Nader N. Nasief, Lorenz Mayer, Frederik W. Hacker, …
Angewandte Chemie International Edition  Published: 15 September 2026
DOI:https://doi.org/10.1002/anie.2953141

ABSTRACT

Rendering kinase inhibitors selective is a strict requirement in drug development and remains a persistent challenge. To identify new routes to engineer selectivity, we have discovered a first-in-class p38δ-isoform selective inhibitor reflecting 12 000-fold selectivity improvement over currently available compounds and superior kinome targeting. X-ray crystallographic characterization indicates that these molecules bind through noncanonical n–π–π stacking sandwich interactions enabled by structural remodeling of the P-loop. Structural and functional analysis indicates that these selective inhibitors are self-encapsulating agents due to direct steric clashing that occludes the binding site in a conformation reinforced by a hydrogen-bonding network involving p38δ-unique H30. This work reveals how inhibitor selectivity is achieved by deliberate remodeling of the drug binding site leveraging structural features outside the binding site commonly overlooked in structure-guided design.

有機化学・薬学
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