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Total synthesis of 10-14 membered ring fused dimacrolides, potent narrow antimicrobial activities

Research Project

Project/Area Number 18K06586
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47010:Pharmaceutical chemistry and drug development sciences-related
Research InstitutionKitasato University

Principal Investigator

Hirose Tomoyasu  北里大学, 感染制御科学府, 准教授 (00370156)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
KeywordsLuminamicin / 全合成 / 微生物発酵 / ラクトン / シスデカリン / 構造活性相関 / 10員環ラクトン / 14員環ラクトン / リレー合成 / 天然物 / Clostridioides difficile / 抗嫌気性菌 / 抗菌活性 / 抗生物質 / 抗嫌気性菌活性 / リレー全合成 / ルミナミシン
Outline of Final Research Achievements

Luminamicin, is not found in other natural products, has a 14-membered lactone that contains an enol ether conjugated to maleic anhydride, and also possess a cis-decalin skeleton containing an oxygen bridge structure connecting to a 10-membered lactone with a trisubstituted olefin. Therefore, Luminamicin is an attractive target from the viewpoint of organic synthetic chemistry.
As a result, we completed the synthesis of the key intermediate for the total synthesis was completed from a commercially available starting material. On the other side, the key intermediate was also obtained by degradation of the natural product, which was supplied by the mass cultivation of a luminamicin-producing strain. Finally,the total synthesis of luminamicin was achieved by the reconstruction of the Luminamicin-skeleton from key intermediate.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

現在までに承認された医薬品の約6割が天然物由来であるという事実からも、天然物をシード化合物とする創薬研究は依然として重要な研究領域である。このことから新規な骨格をターゲットとする本研究は天然物創薬において意義がある。
これまで他の研究グループによるLuminamicinをターゲットにした全合成研究、創薬研究は報告は無く、世界的に細菌感染症の耐性化が問題視されている現状から、Luminamicinの有する一部の細菌のみへの選択的な抗菌活性の作用メカニズムを解明することは、耐性菌発現を誘導しない抗菌剤創製に繋がる。本研究成果を基盤として、その創薬研究が加速するものと期待できる。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (67 results)

All 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (18 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 18 results,  Open Access: 2 results) Presentation (48 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Unified enantioselective total synthesis of 3,6-dioxygenated diketopiperazine natural products, diatretol and lepistamides A, B and C2021

    • Author(s)
      Shu Takahashi, Aoi Kimishima, Tomoyasu Hirose, Takeshi Yamada, Akihiro Sugawara, Tatsuya Shirahata, Yoshihiko Noguchi, Masato Iwatsuki, Rei Hokari, Aki Ishiyama, Yoshinori Kobayashi, Toshiaki Sunazuka
    • Journal Title

      Tetrahedron Letters

      Volume: 67 Pages: 152895-152895

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2021.152895

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      Motoyoshi Ohara, Akari Ikeda, Asuka Nakajuma, Takanori Ono, Yoshihiko Noguchi,Akito Watanabe, Tomoyasu Hirose, Toshiaki Sunazuka
    • Journal Title

      Tetrahedron Letters

      Volume: 66 Pages: 152799-152799

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2020.152799

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    • Author(s)
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    • Journal Title

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      Volume: 37 Pages: 127847-127847

    • DOI

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      Akihiro Sugawara, Hirokazu Takada, Tomoyasu Hirose, Aoi Kimishima, Takeshi Yamada, Masaki Toda, Toru Kojima, Takanori Matsumaru, Toshiaki Sunazuka
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 23 Issue: 5 Pages: 1758-1763

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.1c00183

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    • Journal Title

      Journal of General and Applied Microbiology

      Volume: 66 Issue: 3 Pages: 181-187

    • DOI

      10.2323/jgam.2019.06.001

    • NAID

      130007891102

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      Volume: 101 Issue: 1 Pages: 116-125

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    • Journal Title

      Tetrahedron Lett.

      Volume: 61 Issue: 13 Pages: 151699-151703

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2020.151699

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      Kimihiko Goto, Ryo Horikoshi, Satoshi Nakamura, Masaaki Mitomi, Kazuhiko Oyama, Tomoyasu Hirose, Toshiaki Sunazuka, Satoshi Omura
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      Volume: 44 Issue: 4 Pages: 255-263

    • DOI

      10.1584/jpestics.D19-032

    • NAID

      130007748678

    • ISSN
      1348-589X, 1349-0923
    • Year and Date
      2019-11-20
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    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 21 Issue: 7 Pages: 2180-2184

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      10.1021/acs.orglett.9b00483

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      Kimihiko Goto, Ryo Horikoshi, Masaaki Mitomi, Kazuhiko Oyama, Tomoyasu Hirose, Toshiaki Sunazuka and Satoshi Omura
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      J. Antibiot.

      Volume: 72 Issue: 9 Pages: 661-681

    • DOI

      10.1038/s41429-019-0193-9

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      Eur. J. Med. Chem.

      Volume: 178 Pages: 636-647

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    • Journal Title

      Journal of Antibiotics

      Volume: 72 Issue: 9 Pages: 645-652

    • DOI

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      Volume: 21 Issue: 20 Pages: 8229-8233

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      J. Antibiot.

      Volume: 72 Issue: 10 Pages: 759-768

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      10.1038/s41429-019-0204-x

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      Volume: 145 Pages: 524-538

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      Volume: 83 Issue: 13 Pages: 7135-7149

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      Volume: 72 Issue: 9 Pages: 785-797

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      10.1038/s41429-018-0064-9

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      J. Nat. Prod.

      Volume: 81 Issue: 7 Pages: 1604-1609

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    • Author(s)
      日本化学会
    • Total Pages
      208
    • Publisher
      化学同人
    • ISBN
      9784759813876
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Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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