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Development of Antifreeze Glycoproteins, which Structure was Regulated by the Fluorine- Gauche Effect

Research Project

Project/Area Number 17F17042
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Synthetic chemistry
Research InstitutionNagoya Institute of Technology

Principal Investigator

柴田 哲男  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40293302)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) YIWUREYIMUJIANG SAIDALIMU  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2017-04-26 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Keywords不凍タンパク質 / 含フッ素化合物 / 氷再結晶阻害活性 / トリフルオロメトキシ化 / フッ素官能基化プロリン / トリフルオロメチルチオ化 / ケトン / ラクタム
Outline of Annual Research Achievements

本研究では,小分子から中分子程度の有機物質で不凍タンパク質の不凍活性を実現させることを目的とする。具体的には,フッ素のゴーシュ効果やフッ素官能基が誘引する分極効果等を用いて中分子に両親媒性を付与することを方略とした。初年度は,まず,フッ素官能基としてトリフルオロメチルチオ(SCF3)基を選択し,その挿入反応の開発に成功した。さらにその手法を用いトリフルオロメチルチオプロリンの合成に成功した。しかし,SCF3プロリンの大量合成に問題点を残した。そこで本年度は,まず,合成容易なフルオロ(F)プロリンを用いてガラクトースと連結させたFプロリン糖のオリゴマー設計し,不凍活性を調べることとした。液相合成にて設計した化合物を合成することに成功し,化合物の氷再結晶阻害(IRI)活性を測定した結果,Fプロリン糖のオリゴマーは,非フッ素化体に弱いIRI活性を示す結果となった。そこでフッ素官能基としてトリフルオロメトキシ(OCF3)基を選択した。これまでOCF3基をアミノ酸に直接導入する方法は報告されていないことから,まず,OCF3基の直接導入法の開発に着手した。OCF3源にトリフルオロメチルアリールスルホネートを用い,環状のアリルクロリドに対して,OCF3化を検討した結果,パラジウム触媒と銀触媒およびキラルなリガンドを用いる条件で,トリフルオロメトキシ基を導入した環状化合物を高立体選択的に得ることに成功した。続いてOCF3基をもつプロリンオリゴ糖の合成を開始した。先に報告したフッ素プロリンのオリゴマー化の手法に従い,順次プロリン鎖を伸長し,最後に糖をクリック反応で導入することで,OCF3プロリン糖のオリゴマーの合成に成功した。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2018 2017 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (5 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] The CF3-DAST-induced deacylative trifluoromethylthiolation of cyclic 1,3-diketones/lactams/lactones and its extension to deacylative pentafluorophenylthiolation2018

    • Author(s)
      Saidalimu, I.; Yoshioka, T.; Liang, Y.; Tokunaga, E.; Shibata, N.
    • Journal Title

      Chem. Commun.

      Volume: 54 Issue: 63 Pages: 8761-8764

    • DOI

      10.1039/c8cc05409f

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design and synthesis of galactose-conjugated fluorinated and non-fluorinated proline oligomers: Towards antifreeze molecules2018

    • Author(s)
      Sumii, Y.; Hibino, H.; Saidalimu, I.; Kawahara, H.; Shibata, N.
    • Journal Title

      Chem. Commun.

      Volume: 54 Issue: 70 Pages: 9749-9752

    • DOI

      10.1039/c8cc05588b

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 両親媒性をもとに設計する含フッ素及び非フッ素糖ペプチドの不凍活性2018

    • Author(s)
      住井裕司,日比野隼大,Ibrayim Saidalimu,徳永恵津子,柴田哲男
    • Organizer
      第41回フッ素化学討論会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 不凍活性物質の開発を志向した含フッ素および非フッ素糖ペプチドの設計と合成2018

    • Author(s)
      住井裕司,日比野隼大,Ibrayim Saidalimu,徳永恵津子,柴田哲男
    • Organizer
      第49回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 不凍活性物質の開発を志向した,含フッ素糖ペプチドと非フッ素糖ペプチドの設計と合成2018

    • Author(s)
      日比野隼大,住井裕司,Ibrayim Saidalimu,徳永恵津子,柴田哲男
    • Organizer
      日本病院薬剤師会東海ブロック 日本薬学会東海支部 合同学術大会2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] CF3-DASTによる金属触媒を用いないトリフルオロメチルチオ化反応2018

    • Author(s)
      吉岡 拓哉・SAIDALIMU Ibrayim・徳永 恵津子・柴田 哲男
    • Organizer
      日本化学会 第98春季年会 (2018)(日本大学理工学部船橋キャンパス,千葉県船橋市)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] DAST誘導体を用いたトリフルオロメチルチオ化反応とその応用2017

    • Author(s)
      吉岡拓哉,Saidalimu Ibrayim, 鈴木柊吾, 徳永恵津子, 柴田哲男
    • Organizer
      第40回フッ素化学討論会(とりぎん文化会館,鳥取県鳥取市)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Remarks] 柴田研究室ホームページ

    • URL

      http://www.ach.nitech.ac.jp/~organic/shibata/index.html

    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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