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Study of Protein-Protein Interaction Induced by Marine Natural Products

Research Project

Project/Area Number 20H02865
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 37020:Chemistry and chemical methodology of biomolecules-related
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

Kigoshi Hideo  筑波大学, 数理物質系, 教授 (90169839)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 吉田 将人  筑波大学, 数理物質系, 准教授 (80511906)
大好 孝幸  筑波大学, 数理物質系, 助教 (90639303)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2020: ¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000)
KeywordsアプリロニンA / アクチン / チューブリン / 高活性アナログ / ハイブリッド / 簡略化アナログ / タンパク質間相互作用 / 海洋産抗腫瘍性物質 / アプリシアセコステロール
Outline of Research at the Start

本研究では、強力かつ特異な生物活性を持つ天然物の中から、研究代表者独自の化合物であり、市販の抗がん剤を上回る抗腫瘍性および腫瘍細胞増殖抑制活性を持つアプリロニンAに注目し、この新型の作用機序を解明するとともに、人工類縁体合成を通しての高活性化合物の発見、開発を目的とする。この化合物は、二大細胞骨格タンパク質であるアクチンとチューブリンの間の相互作用を誘導することにより強力な抗腫瘍性を発現するという新型の作用機序を有しているため、抗がん剤開発などへの波及効果が期待できる。

Outline of Final Research Achievements

Marine macrolide aplyronine A induces protein-protein interaction between two cytoskeletal proteins, actin and tubulin, and exhibits a potent antitumor activity. To clarify the mechanism of action and develop highly active analogs, we have synthesized aplyronine analogs and an analog of scytophycin, which possesses similar structure to aplyronine and binds to actin.
As a result, we synthesized in 40 steps an aplyronine analog that exhibits biological activity similar to that of aplyronine. And we synthesized scytophycin macrolactone analog, which possesses a chemically reactive epoxide group, which is expected to be a key functional group as a chemical probe.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

天然有機小分子と生体高分子の超分子を精密に解析して得られる知見は、有機小分子による分子認識機構を解明するとともに、天然有機小分子の生物学役割を理解し、医薬学的応用研究に展開する上で必須である。しかも、天然物の持つ構造多様性は、コンビナトリアル化学などの他の手法では入手できないので、天然物創薬分野へのアカデミアの挑戦が期待されている。本研究は、これまでにない型の抗腫瘍性作用機序を明らかにするための基礎的知見となる。この研究が完了すれば、新しい型(ぴか新)の抗がん剤に繋がる情報となる。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 3 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Toward the total synthesis of scytophycins: Synthesis of the C7-C21 fragments of scytophycins A, B, and C2023

    • Author(s)
      Ohyoshi Takayuki、Namiki Mayu、Miyazaki Yuto、Sato Shusei、Noguchi Tomonari、Kigoshi Hideo
    • Journal Title

      Tetrahedron Letters

      Volume: 114 Pages: 154250-154250

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2022.154250

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structure-activity relationship studies on an antitumor marine macrolide using aplyronine A-swinholide A hybrid2022

    • Author(s)
      Ohyoshi Takayuki、Takano Atsuhiro、Kikuchi Imari、Ogura Tomotaka、Namiki Mayu、Miyazaki Yuto、Hirano Takahiro、Konishi Shota、Ebihara Yuta、Takeno Koichi、Hayakawa Ichiro、Kigoshi Hideo
    • Journal Title

      Organic & Biomolecular Chemistry

      Volume: 20 Issue: 14 Pages: 2922-2938

    • DOI

      10.1039/d2ob00118g

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The C29-C34 parts of antitumor macrolide aplyronine A serve as versatile actin-affinity tags2021

    • Author(s)
      Utomo Didik Huswo、Fujieda Akari、Tanaka Kentaro、Takahashi Momoko、Futaki Kentaro、Tanabe Kenta、Kigoshi Hideo、Kita Masaki
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 57 Issue: 81 Pages: 10540-10543

    • DOI

      10.1039/d1cc04259a

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Recent Progress in Structure-Activity Relationship Studies on Antitumor Macrolide Aplyronine A by Using Hybridization of Actin-depolymerizing Natural Product2021

    • Author(s)
      Ohyoshi Takayuki、Kigoshi Hideo
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 50 Issue: 4 Pages: 580-584

    • DOI

      10.1246/cl.200866

    • NAID

      130008025757

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  • [Journal Article] Dual Inhibition of γ-Tubulin and Plk1 Induces Mitotic Cell Death2021

    • Author(s)
      Ebisu Haruna、Shintani Kana、Chinen Takumi、Nagumo Yoko、Shioda Shuya、Hatanaka Taisei、Sakakura Akira、Hayakawa Ichiro、Kigoshi Hideo、Usui Takeo
    • Journal Title

      Frontiers in Pharmacology

      Volume: 11 Pages: 620185-620185

    • DOI

      10.3389/fphar.2020.620185

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Synthesis of 2-(2-Hydroxyethoxy)-3-hydroxysqualene and Characterization of Its Anti-Inflammatory Effects2020

    • Author(s)
      Sasaki Kazunori、Inami Yuri、Tominaga Kenichi、Kigoshi Hideo、Arimura Takashi、Isoda Hiroko
    • Journal Title

      BioMed Research International

      Volume: 2020 Issue: 1 Pages: 9584567-9584567

    • DOI

      10.1155/2020/9584567

    • NAID

      120007147879

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] N,N-Dimethylaminopyrene as a fluorescent affinity mass tag for ligand-binding mode analysis2020

    • Author(s)
      Arai Atsushi、Watanabe Rei、Hattori Atsunori、Iio Keita、Hu Yaping、Yoneda Kozo、Kigoshi Hideo、Kita Masaki
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 10 Issue: 1 Pages: 7311-7311

    • DOI

      10.1038/s41598-020-64321-9

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  • [Journal Article] Acyl-CoA dehydrogenase long chain (ACADL) is a target protein of stylissatin A, an anti-inflammatory cyclic heptapeptide2020

    • Author(s)
      Zhang Menghua、Sunaba Taiki、Sun Yiting、Shibata Takahiro、Sasaki Kazunori、Isoda Hiroko、Kigoshi Hideo、Kita Masaki
    • Journal Title

      The Journal of Antibiotics

      Volume: 73 Issue: 8 Pages: 589-592

    • DOI

      10.1038/s41429-020-0322-5

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      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Isolation and structure?activity relationship studies of jacaranones: Anti-inflammatory quinoids from the Cuban endemic plant Jacaranda arborea (Bignoniaceae)2020

    • Author(s)
      Hirukawa Minako、Zhang Menghua、Echenique?Diaz Lazaro M.、Mizota Koji、Ohdachi Satoshi D.、Begu??Quiala Gerardo、Delgado?Laba?ino Jorge L.、G?mez?D?ez Jorgelino、Alvarez?Lemus Jos?、Machado Leandro Galano、N??ez Miguel Su?rez、Shibata Takahiro、Kigoshi Hideo、Kita Masaki
    • Journal Title

      Tetrahedron Letters

      Volume: 61 Issue: 26 Pages: 152005-152005

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2020.152005

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      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] プローブ合成を指向したAplyronine Aの合成研究2023

    • Author(s)
      鈴木 麻戸香、吉田 将人、木越 英夫
    • Organizer
      日本化学会第103春季年会
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  • [Presentation] アプリロニンAの構造活性相関研究を見据えた簡略型ハイブリッドの開発研究2023

    • Author(s)
      平野 貴大、小西 翔太、大好 孝幸、木越 英夫
    • Organizer
      日本化学会第103春季年会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Marine Natural Product Chemistry: Isolation, Structural Determination, Synthesis, and Molecular Mechanism of Biological Action2022

    • Author(s)
      Hideo Kigoshi
    • Organizer
      Nakanishi Symposium 2022
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      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 海洋軟体動物アメフラシ由来新規ブロモジテルペン類の単離と合成2022

    • Author(s)
      趙 毅文、大好 孝幸、木越 英夫
    • Organizer
      日本化学会第102春季年会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 海洋産9,11-セコステロイド・アプリシアセコステロール類の合成研究2022

    • Author(s)
      細野 周、飯泉 英忠、田野 輝、大好 孝幸、木越 英夫
    • Organizer
      日本化学会第102春季年会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] アクチンアフィニティータグの開発を志向したアプリロニン A 側鎖類縁体 の合成と機能評2021

    • Author(s)
      ウトモ ディディック フスオ、藤枝 あかり、田中 健太郎、_橋 桃子、二木 健太郎、田邉 健太、木越 英夫、北 将樹
    • Organizer
      第63回天然有機化合物討論会
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  • [Presentation] アプリロニンAを基にした抗腫瘍性ハイブ リッド化合物の合成研究2021

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      小西 翔太、菊池 いまり、大好 孝幸、木越 英夫
    • Organizer
      日本化学会第101春季年会
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  • [Presentation] 海洋産細胞毒性天然物 Lagunamide Cの合成 研究2021

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      萩元 海月、吉田 将人、木越 英夫
    • Organizer
      日本化学会第101春季年会
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  • [Presentation] 海洋産9,11-セコステロイド・アプリシアセ コステロール B, Cの合成研究2021

    • Author(s)
      細野 周、田野 輝、大好 孝幸、木越 英夫
    • Organizer
      日本化学会第101春季年会
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  • [Presentation] 抗菌活性環状ペプチド Hytramycin Vの全合 成2021

    • Author(s)
      稲葉 哲也、石_ 仁將、五十嵐 雅之、吉田 将人、木越 英夫
    • Organizer
      日本化学会第101春季年会
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  • [Presentation] Total synthesis of hytramycin V, a cyclic peptide antibiotic2020

    • Author(s)
      Tetsuya Inaba, Masaahito Yoshida, Hideo Kigoshi
    • Organizer
      The 57th Japanese Peptide Symposium
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    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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