植物生合成を模倣した内因性分子の構造改変による新奇生物活性分子創出

• Project/Area Number: 17K13263
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Biomolecular chemistry
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 森田 昌樹 九州大学, 薬学研究院, 特任助教 (40732954)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2019-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2019: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2018: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 有機合成 / ステロイド / 酸化ステロイド / Click反応 / NF-kB阻害剤 / C-H酸化 / C-H水酸基化 / 有機化学 / 天然物化学 / 生物活性分子 / 生合成

Outline of Annual Research Achievements

本研究では，植物の産生する酸化ステロイド化合物にヒントを得た，新奇生物活性化合物の創出を目指している．ステロイド構造のCD環部が酸化・骨格変換を受けた構造ユニットの生物学的重要性を明らかにするため，以下の合成上の課題に取り組み，数種の化合物の合成に成功した．また，その一部の化合物に関して，生物活性試験を検討し，NF-kB転写活性化阻害作用を有する化合物を見出すことに成功した．以下詳細を述べる．
1. 疎水性官能基を導入した酸化ステロイド化合物の合成: 昨年度開発・最適化した，疎水性官能基導入法を用いて，3種の光学活性な酸化ステロイド誘導体，および2種のエナンチオマーを合成した．これらの化合物について，生物活性について検討したところ，そのうち1種に関して，NF-kB転写活性化阻害作用を示すことが明らかになった．
2. C環部・BC環部構築法の確立: 昨年度見出した，C環部を有するより複雑な誘導体合成法をさらに拡張・最適化し，疎水性官能基としてBC環部ユニットを効率よく導入する手法を確立し，設計した1種の酸化ステロイド誘導体の合成に成功した．
3. ステロイド化合物の不活性なC-H結合に対する水酸基化反応: 天然のステロイド化合物の不活性なC-H結合を酸化する反応を検討し，数種の生成物の構造同定に成功した．本C-H酸化反応は，現在入手が困難あるいは非常に高価であるため，生物学的研究が立ち遅れている酸化ステロイド化合物の有力な供給法となると期待できる．

Research Products

• [Journal Article] Synthesis of the Right-Side Structure of Type B Physalins (2017)
  • Author(s): Morita Masaki、Kojima Shuntaro、Ohkubo Megumi、Koshino Hiroyuki、Hashizume Daisuke、Hirai Go、Maruoka Keiji、Sodeoka Mikiko
  • Journal Title: Israel Journal of Chemistry Volume: 57 Issue: 3-4 Pages: 309-318
  • DOI: 10.1002/ijch.201600110
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Synthesis of polyunsaturated fatty acid-containing glucuronosyl-diacylglycerol through direct glycosylation (2017)
  • Author(s): Wang Qianqian、Kuramoto Yuta、Okazaki Yozo、Ota Eisuke、Morita Masaki、Hirai Go、Saito Kazuki、Sodeoka Mikiko
  • Journal Title: Tetrahedron Letters Volume: 58 Issue: 30 Pages: 2915-2918
  • DOI: 10.1016/j.tetlet.2017.06.034
  • Peer Reviewed
• [Presentation] フィサリン類のユニークな右側構造を基盤とした生物活性分子の合成 (2019)
  • Author(s): 森田友己、Manuel Gemander、森田昌樹、袖岡幹子、平井剛
  • Organizer: 日本薬学会第139年会
• [Presentation] α-グルコシダーゼに対する基質型プローブの開発 (2019)
  • Author(s): 木室佑亮、土井一毅、丸野瑛裕、森田昌樹、平井剛
  • Organizer: 日本薬学会第139年会
• [Presentation] C-H挿入反応を用いたシアル酸3位修飾法の開発 (2019)
  • Author(s): 上薗慶也、森田昌樹、平井剛
  • Organizer: 日本薬学会第139年会
• [Presentation] フィサリン類のユニークな縮環構造を基盤とした生物活性分子の合成 (2018)
  • Author(s): 森田友己、Manuel Gemander、森田昌樹、袖岡幹子、平井剛
  • Organizer: 創薬懇話会2018 in 志賀島
• [Presentation] C-H挿入反応を用いたシアル酸3位の選択的修飾法の開発 (2018)
  • Author(s): 上薗 慶也、臼井一晃、森田昌樹、平井剛
  • Organizer: 第55回化学関連支部合同九州大会
• [Presentation] フィサリン類のユニークな縮環構造を基盤とした生物活性分子の合成 (2018)
  • Author(s): 森田友己、Manuel Gemander、森田昌樹、袖岡幹子、平井剛
  • Organizer: 第30回 若手研究者のためのセミナー
• [Presentation] Synthesis of biologically active molecules based on complex right-side structure of physalins (2018)
  • Author(s): Yuki Morita, Manuel Gemander, Masaki Morita, Mikiko Sodeoka, Go Hirai
  • Organizer: 第6回 日英触媒的不斉合成シンポジウム
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Synthesis of Unique Right-Side Structure of Physalins (2018)
  • Author(s): Yuki Morita, Manuel Gemander, Masaki Morita, Mikiko Sodeoka, Go Hirai
  • Organizer: IRCCS-CREST Joint Symposium
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] フィサリン類の特異な右側構造の合成研究 (2018)
  • Author(s): 森田昌樹、平井剛、袖岡幹子
  • Organizer: 日本薬学会第138年会
• [Presentation] 光反応基官能基を導入した分裂酵母のシグナル分子の合成研究 (2018)
  • Author(s): 水野雄太、森田昌樹、麻生真理子、平井剛
  • Organizer: 日本薬学会第138年会
• [Presentation] Synthetic Strategy Towards Unique Complex Right-Side Structures of Physalins (2017)
  • Author(s): Masaki Morita
  • Organizer: 第2回大津会議合同研究発表会
• [Presentation] Synthetic Strategy Towards Unique Right-Side Structures of Physalins (2017)
  • Author(s): Masaki Morita, Go Hirai, Mikiko Sodeoka
  • Organizer: ISONIS-11 & ISMMS-3
  • Int'l Joint Research