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Synthesis and structural diversification of induced pluripotent stem molecules based on polyene macrolactam natural products

Research Project

Project/Area Number 19K06990
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 InstitutionHoshi University

Principal Investigator

Kanoh Naoki  星薬科大学, 薬学部, 教授 (40317293)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 岩渕 好治  東北大学, 薬学研究科, 教授 (20211766)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsポリエンマクロラクタム / 多能性幹分子 / 化学合成 / 全合成 / 1,3-ジオキシン-4-オン / 骨格変換 / 構造簡略化 / ボリルキュープレーション
Outline of Research at the Start

近年、天然からの発見が相次いでいるポリエンマクロラクタム群は、外部刺激に応答して多環式構造へと変化し、その骨格変化に応じて生物活性が切り替わる「多能性幹分子」としての可能性が期待されている。しかし、創薬資源としての本化合物群の可能性を開拓する研究は、ポリエン化合物を信頼性高く合成する手法や、環構築の方法論、更には骨格多様化のための一般的方法論が確立されていないため、立ち遅れている。そこで本研究では、天然由来ポリエンマクロラクタムの母骨格構造、およびその構造安定化体・簡略化体を温和かつ効率よく合成する方法論を開拓し、多様な多環式骨格への変換を実践することで、多能性幹分子の化学を開拓する。

Outline of Final Research Achievements

This study aims to design and synthesize polyene macrolactam-based induced pluripotent synthetic small molecules (iPS molecules) that diversify into polycyclic compounds, each having a different skeleton and biological activity in response to various stimuli, such as light irradiation and oxidative conditions, and so on. To apply the reactivity of marine-derived polyene macrolactam heronamide C to the induced pluripotent small molecules, we firstly developed a modular synthetic strategy for the heronamide C-type polyene macrolactams. Then, various heronamide C derivatives were synthesized by using the developed strategy. Evaluation of their reactivity clarified structural factors needed for selective structural diversification.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

外的環境に応じて構造や生物活性を変化させる有機小分子の研究は、将来的には患者等の病態・状態に合わせて生物活性や薬理活性を発現するスマートドラッグの開発につながる。本研究はそのような分子の設計と構築を可能とするための第一歩である。また本研究は、アトムエコノミーやステップエコノミーに優れた複雑分子構築法を提案する基礎研究として意義がある。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2021 2020 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (6 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Toward the Creation of Induced Pluripotent Small (iPS) Molecules: Establishment of a Modular Synthetic Strategy for the Heronamide C-type Polyene Macrolactams and Their Conformational and Reactivity Analysis2021

    • Author(s)
      Kanoh Naoki、Terajima Yuta、Tanaka Suguru、Terashima Ryusei、Nishiyama Hiromichi、Nagasawa Shota、Sasano Yusuke、Iwabuchi Yoshiharu、Nishimura Shinichi、Kakeya Hideaki
    • Journal Title

      The Journal of Organic Chemistry

      Volume: 86 Issue: 23 Pages: 16231-16248

    • DOI

      10.1021/acs.joc.1c01760

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design, Synthesis, and Antifungal Activity of 16,17-Dihydroheronamide C and <i>ent</i>-Heronamide C2021

    • Author(s)
      Kanoh Naoki、Terashima Ryusei、Nishiyama Hiromichi、Terajima Yuta、Nagasawa Shota、Sasano Yusuke、Iwabuchi Yoshiharu、Saito Hiroaki、Egoshi Syusuke、Dodo Kosuke、Sodeoka Mikiko、Pan Chengqian、Ikeuchi Yoshinobu、Nishimura Shinichi、Kakeya Hideaki
    • Journal Title

      The Journal of Organic Chemistry

      Volume: 86 Issue: 23 Pages: 16249-16258

    • DOI

      10.1021/acs.joc.1c01761

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 天然由来ポリエンマクロラクタムを規範とした人工多能性幹分子創製への試み2021

    • Author(s)
      叶 直樹, 寺嶋 優太, 田中 卓, 寺島 隆世, 西山 大陸, 長澤 翔太, 笹野 裕介, 岩渕 好治
    • Organizer
      第50回複素環化学討論会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] タンパク質分解創薬と iPS 化合物創製への取り組み2021

    • Author(s)
      叶 直樹
    • Organizer
      2021年 星薬科大学 先端生命科学研究所・医薬品化学研究所 合同シンポジウム「新しい薬のモダリティ」
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 薬の新しいモダリティ:タンパク質分解創薬とiPS分子創製への取り組み2021

    • Author(s)
      叶 直樹
    • Organizer
      有機合成化学協会東北支部 秋田地区講演会「生物活性分子と合成化学」
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 西山 大陸, 寺島 隆世, 長澤 翔太, 岩渕 好治, 叶 直樹2021

    • Author(s)
      作用機作解析を指向した抗真菌性20員環マクロラクタム heronamide C 類縁体の合成
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 小山 栞,眞野昂裕,長澤翔太,岩渕好治,叶 直樹2020

    • Author(s)
      Sceliphrolactam 提唱構造の合成研究
    • Organizer
      第62回天然有機化合物討論会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 放線菌由来ポリエンマクロラクタム sceliphrolactam 推定構造の合成研究(2)2020

    • Author(s)
      小山 栞、真野昂裕、長澤翔太、岩渕好治、叶 直樹
    • Organizer
      日本薬学会第140年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Remarks]

    • URL

      https://polaris.hoshi.ac.jp/kyoshitsu/seitaiyuki/index.html

    • Related Report
      2021 Annual Research Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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