新規農薬シード開発を指向したソラノエクレピンＡの合成および構造活性相関研究

• Project/Area Number: 18J01049
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Bioorganic chemistry
• Research Institution: Kagawa University (2020); Nagoya University (2018-2019)
• Principal Investigator: 花木 祐輔 香川大学, 農学部, 助教
• Project Period (FY): 2018-04-25 – 2021-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: ソラノエクレピン / 天然物合成 / 構造活性相関 / ソラノエクレピンA / ジャガイモシストセンチュウ / シストセンチュウ

Outline of Annual Research Achievements

本年度の前半は昨年度に引き続き、米国・Scripps ResearchのRyan Shenvi教授の下で研究を行った。米国滞在中は、現地の大学院生とともに複雑なセスキテルペン型天然物の合成研究に取り組んだ。当該研究室で開発されているブテノリドカップリングを用いて天然物の基本骨格を短工程で構築した。続いて、立体選択的マイケル付加、Heck反応、ラジカル環化などの条件を検討することで残りの環構造を構築し、重要天然物の形式全合成を達成するに至った。現在、実験結果を取りまとめて論文投稿の準備を進めている。
本年度の後半は、帰国して渡米前の研究の続きを進めた。ソラノエクレピンの合成については、左右のセグメントの連結法が見いだされ、全合成への道筋ができた。一方、前年度中に合成を完了していたOscillatoxin類の活性評価を進めたところ、一部の化合物が細胞株選択的な増殖抑制作用を有することが分かった。これまでに知られているOscillatoxin類の標的分子は増殖抑制活性に関与していないことが判明し、未知の作用機構が働いていることが示唆された。作用機構解析や構造最適化を進めれば、新しいタイプの抗がん剤シード開発などに展開できる重要な知見であると考えられる。本化合物群の全合成と生物活性については、最近論文に取りまとめて報告している。なお、ここで用いた合成中間体から別の関連化合物が有する骨格への変換も達成しており、合成研究の更なる発展も期待できる。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] Scripps Research(米国)
• [Int'l Joint Research] Scripps Research(米国)
• [Journal Article] Total synthesis and biological evaluation of oscillatoxin D, E, and F (2021)
  • Author(s): Yusuke Araki, Yusuke Hanaki, Masaki Kita, Koutaro Hayakawa, Kazuhiro Irie, Yoshihiko Nokura, Atsuo Nakazaki, Toshio Nishikawa
  • Journal Title: Biosci. Biotechnol. Biochem. Volume: in press Issue: 6 Pages: 1371-1382
  • DOI: 10.1093/bbb/zbab042
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Aplysiatoxinならびにoscillatoxin類の合成と生物活性評価，ポスター発表 (2019)
  • Author(s): 花木祐輔，新木悠介，野倉吉彦，中崎敦夫，北将樹，早川皓太郎，入江一浩，西川俊夫
  • Organizer: 日本ケミカルバイオロジー学会第14回年会
• [Presentation] Oscillatoxin Dの合成と生物活性評価 (2019)
  • Author(s): ○花木祐輔，新木悠介，野倉吉彦，中崎敦夫，北将樹，早川皓太郎，入江一浩，西川俊夫
  • Organizer: 2019年度日本農芸化学会大会
• [Presentation] Oscillatoxin Dの合成研究 (2018)
  • Author(s): ○新木悠介，野倉吉彦，花木祐輔，中崎敦夫，北将樹，入江一浩，西川俊夫
  • Organizer: 第60回天然有機化合物討論会
• [Presentation] Synthetic studies on oscillatoxin D and its analogs (2018)
  • Author(s): ○花木祐輔，新木悠介，野倉吉彦，中崎敦夫，北将樹，入江一浩，西川俊夫
  • Organizer: The 14th International Kyoto Conference on New Aspect of Organic Chemistry
  • Int'l Joint Research