• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Divergent synthetic strategy of natural products for the development of lead compound of a novel type of drugs

Research Project

Project/Area Number 20H02867
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 InstitutionNihon University

Principal Investigator

HAYAKAWA Ichiro  日本大学, 文理学部, 教授 (20375413)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 堤 大洋  日本大学, 文理学部, 助手 (20961618)
岩月 正人  北里大学, 感染制御科学府, 教授 (70353464)
照屋 俊明  琉球大学, 教育学部, 教授 (90375428)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Keywords多様性指向型全合成戦略 / 天然物創薬 / 骨代謝調節活性 / 抗マラリア活性 / C-H酸化
Outline of Research at the Start

医薬品リード化合物や生命現象解明のツールとなる生体機能分子は,例えば病気の原因となるタンパク質や酵素と結合し,活性を示す.天然物はユニークな生物活性を示すものが多く,現在でも魅力的な創薬シーズである.しかし天然物は構造が複雑であるため,合成には長い年月が必要となる.
本申請課題では,「構造多様性指向型全合成戦略」により,全合成と天然物アナログライブラリーの構築を“同時”に達成し,天然物から創薬リード化合物を迅速に探索できる,次世代型天然物創薬プロセスの確立を目指す.

Outline of Final Research Achievements

We studied the construction of a focused library through a structure-diversity-oriented synthetic strategy of bioactive natural products. Thus, we prepared the piperidine portion of SB-203207 by using sequential intermolecular / intramolecular SN2 reaction between nosylamide and dimesylate. Resulting piperidine compound was converted into the hexahydro-6-azaindene portion of SB-203207 by Potier-Polonovski rearrangement. Also, we investigated the construction of pyrrolidine portion of strychnos skeleton of isoretuline. As a result, we found that the type of leaving group was important for the construction of pyrrolidine. Furthermore, we achieved the synthesis of the A-E ring portion of terpendole E by using House-Meinwald rearrangement as a key step. In addition, we achieved the introduction of C7 and C11-hydroxy groups by using relay C-H oxidation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

研究代表者は,天然物合成と全合成を起点とした生体機能分子の開発の2つの柱を基盤して研究を行ってきた.しかし従来のプロセスは,天然物の全合成を達成するのに10年近くかかり,さらに全合成を起点とした生体機能分子の開発には「設計した,たった1つの天然物アナログを合成するのに3-5年かかる」というケースが少なくなかった.そこで,「天然物全合成」と「天然物アナログライブラリーの構築」を同時に達成すれば,少ない類縁体の合成で天然物のファーマコフォアを抽出できると考えた.この手法が確立し,新しいタイプの天然物創薬のリード化合物が開発できれば,有機化学のみならず,医学分野や一般の方々へ大きな社会貢献となる.

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (35 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results,  Open Access: 2 results) Presentation (21 results) (of which Invited: 4 results) Remarks (4 results)

  • [Journal Article] Synthesis and biological evaluation of coprinoferrin, an acylated tripeptide hydroxamate siderophore2024

    • Author(s)
      Hayakawa Ichiro、Isogai Tomoki、Takanishi Jun、Asai Shihori、Ando Chika、Tsutsumi Tomohiro、Watanabe Kenji、Sakakura Akira、Tsunematsu Yuta
    • Journal Title

      Organic & Biomolecular Chemistry

      Volume: 22 Issue: 4 Pages: 831-837

    • DOI

      10.1039/d3ob01850d

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of Gatastatin G2, a γ-Tubulin-specific Inhibitor2022

    • Author(s)
      Hayakawa Ichiro、Usui Takeo
    • Journal Title

      Journal of Synthetic Organic Chemistry, Japan

      Volume: 80 Issue: 6 Pages: 563-573

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.80.563

    • ISSN
      0037-9980, 1883-6526
    • Year and Date
      2022-06-01
    • 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
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] グラジオビアニンAをリード化合物とした新規γ-チューブリン特異的阻害剤 ガタスタチンG2の開発と合成戦略2022

    • Author(s)
      早川一郎, 畑中大成, 坂倉彰
    • Journal Title

      日本大学文理学部自然科学研究所研究紀要

      Volume: 57 Pages: 181-187

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Toward the Synthesis of Paspaline-Type Indole-Terpenes: Stereoselective Construction of Core Scaffold with Contiguous Asymmetric Quaternary Carbon Centers2021

    • Author(s)
      Hayakawa Ichiro、Matsumaru Naochika、Sakakura Akira
    • Journal Title

      The Journal of Organic Chemistry

      Volume: 86 Issue: 14 Pages: 9802-9810

    • DOI

      10.1021/acs.joc.1c01193

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [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

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Quantitative analysis of the Tricholoma ustale-derived toxin, ustalic acid, in mushroom and food samples by LC-MS/MS2020

    • Author(s)
      Yoshioka Naoki、Hayakawa Ichiro、Minatani Tomiaki、Tomozawa Junko、Akiyama Hiroyuki、Yomo Hiroto
    • Journal Title

      Forensic Science International

      Volume: 317 Pages: 110554-110554

    • DOI

      10.1016/j.forsciint.2020.110554

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Kinetic Resolution of α-Nitrolactones by Catalytic Asymmetric Hydrolysis or Ester-Amide Exchange Reaction2020

    • Author(s)
      Sakakura Akira、Nakao Ryota、Fujii Yudai、Hayakawa Ichiro、Mizoguchi Haruki
    • Journal Title

      Synlett

      Volume: 31 Issue: 20 Pages: 2018-2022

    • DOI

      10.1055/s-0040-1707303

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enantioselective Diels?Alder Reaction of 3-Nitrocoumarins Promoted by Chiral Organoammonium Salt Catalysts2020

    • Author(s)
      Sakakura Akira、Fujii Yudai、Nakao Ryota、Sugihara Saki、Fujita Keita、Araki Yuya、Kudoh Takayuki、Hayakawa Ichiro、Mizoguchi Haruki
    • Journal Title

      Synlett

      Volume: 31 Issue: 20 Pages: 2013-2017

    • DOI

      10.1055/s-0040-1707302

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structure optimization of gatastatin for the development of γ-tubulin-specific inhibitor2020

    • Author(s)
      Shintani Kana, Ebisu Haruna, Mukaiyama Minagi, Hatanaka Taisei, Chinen Takumi, Takao Daisuke, Nagumo Yoko, Sakakura Akira, Hayakawa Ichiro, Usui Takeo
    • Journal Title

      ACS Medicinal Chemistry Letters

      Volume: 11 Issue: 6 Pages: 1125-1129

    • DOI

      10.1021/acsmedchemlett.9b00526

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] アポトーシス誘導物質テルペンドールEの合成研究2024

    • Author(s)
      木村瑞貴・堤大洋・早川一郎
    • Organizer
      日本化学会第104回春季年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] モノテルペンアルカロイドSB-203207の合成研究2024

    • Author(s)
      蓮見聖人・堤大洋・早川一郎
    • Organizer
      日本化学会第104回春季年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ストリキノスアルカロイド類の網羅的合成研究2024

    • Author(s)
      中原晃・細田忠弘・堤大洋・早川一郎
    • Organizer
      日本化学会第104回春季年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ストリキノス骨格構築を指向した新規なピロリジン構築法の開発2024

    • Author(s)
      細田忠弘・中原晃・堤大洋・早川一郎
    • Organizer
      日本化学会第104回春季年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 新規ヒドロインドール骨格の合成法の開発と全合成への応用2024

    • Author(s)
      堤大洋・山上龍威・早川一郎
    • Organizer
      日本化学会第104回春季年会(口頭B講演)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 新規ヒドロインドール骨格の合成法の開発と全合成への応用2024

    • Author(s)
      堤大洋・山上龍威・早川一郎
    • Organizer
      日本薬学会第144春季年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 新規ヒドロインドール骨格の合成法の開発と全合成への応用2024

    • Author(s)
      堤大洋・山上龍威・早川一郎
    • Organizer
      第67回日本薬学会関東支部大会(2023)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 天然物リノベーションシンセシス:市販の天然物を原料とした希少天然物の合成研究2024

    • Author(s)
      堤大洋・市川和季・早川一郎
    • Organizer
      有機合成化学協会関東支部シンポジウム(2023)第84回東京農工大シンポジウム
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 天然物合成における2つのアプローチ2023

    • Author(s)
      早川一郎
    • Organizer
      徳島大学研究クラスター「医薬・農薬・診断薬に展開可能な鍵物質創製」特別講演会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 天然物合成における2つのアプローチ2023

    • Author(s)
      早川一郎
    • Organizer
      日本農薬学会第48回大会シンポジウム「天然物化学は学びの宝庫」
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] SB-203207の合成研究2023

    • Author(s)
      蓮見聖人・堤大洋・早川一郎
    • Organizer
      日本化学会第103春季年会(2023)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 天然物リノベーションシンセシス:市販の天然物を原料とした希少天然物の合成研究2023

    • Author(s)
      堤大洋・市川和季・早川一郎
    • Organizer
      日本化学会第103春季年会(2023)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ダフニユンニンCの合成研究2023

    • Author(s)
      八束奈津実・堤大洋・早川一郎
    • Organizer
      日本化学会第103春季年会(2023)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 多様な立体・骨格を有する類縁体合成を指向した天然物合成戦略2022

    • Author(s)
      早川一郎
    • Organizer
      上村大輔教授追悼記念講演会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 多様な立体・骨格を有する類縁体合成を指向した天然物合成戦略2021

    • Author(s)
      早川一郎
    • Organizer
      日本農芸化学会2021年度仙台大会(オンライン開催)
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] シデロフォアトリペプチド コプリノフェリンの合成と生物活性2020

    • Author(s)
      礒谷智輝・早川一郎・恒松雄太・高西潤・浅井しほり・渡辺賢二・坂倉彰
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会(2020)
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] テルペンドールEの連続不斉第四級炭素の合成研究2020

    • Author(s)
      松丸直睦・早川一郎・坂倉彰
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会(2020)
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] キノコ形成促進物質coprinoferrinの担子菌における普遍性証明と生合成解明2020

    • Author(s)
      高西潤・桝谷貴洋・恒松雄太・礒谷智輝・早川一郎・坂倉彰・渡辺賢二
    • Organizer
      日本農芸化学会2020年度大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] キノコ由来子実体形成促進分子コプリノフェリンの発見2020

    • Author(s)
      高西潤・恒松雄太・桝谷貴洋・磯谷智輝・早川一郎・坂倉彰・渡辺賢二
    • Organizer
      第62回天然有機化合物討論会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] インドールジテルペンの網羅的合成研究2020

    • Author(s)
      松丸直睦・坂倉彰・早川一郎
    • Organizer
      第62回天然有機化合物討論会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] LC-MS/MSを用いたキノコおよび食品中のカキシメジ毒性成分ウスタル酸の分析法2020

    • Author(s)
      吉岡直樹,早川一郎,南谷臣昭,友澤潤子,秋山弘之,四方浩人
    • Organizer
      第116回日本食品衛生学会学術講演会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      https://hayakawa-lab.com/index.html

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Remarks] 早川研究室HP

    • URL

      https://hayakawa-lab.com/index.html

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Remarks] 早川研ホームページ

    • URL

      https://hayakawa-lab.com/index.html

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Remarks] 早川研究室HPページ

    • URL

      https://hayakawa-lab.com/index.html

    • Related Report
      2020 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi