Studies toward the total synthesis of Caribbean ciguatoxin for the development of a highly sensitive antibody-based immunoassy
| Project/Area Number |
20H02919
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 38040:Bioorganic chemistry-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
佐々木 誠 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (80235267)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
梅原 厚志 東北大学, 生命科学研究科, 助教 (40847018)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2020: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
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| Keywords | カリブ海型シガトキシン / シガテラ中毒 / 全合成 / 抗体作製 / 微量検出法 |
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| Outline of Research at the Start |
シガテラは、熱帯・亜熱帯の魚類摂取により発生する世界最大規模の自然毒食中毒である。カリブ海型シガトキシンC-CTXは、米国大西洋やカリブ海域におけるシガテラの主要原因毒であり、既知のシガトキシン類の中で最も複雑な構造を有する。C-CTXによる中毒発生域が米国や欧州の温帯海域に拡大・多発する傾向にあり、その予防対策は急務の課題である。しかし、天然試料が入手困難なため、C-CTXに関する化学・生物学研究は立ち遅れている。本研究では、C-CTXを特異的に認識する抗体作製と微量検出法開発への応用、C-CTXの化学合成による純粋な試料の供給を目的とし、世界規模で大きな脅威であるシガテラの撲滅に貢献する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
世界最大規模の自然毒食中毒であるシガテラ中毒の原因毒シガトキシンに関する研究において、最後の最難関課題であるカリブ海型シガトキシン（C-CTX）の全合成を達成し、純粋な標準試料を供給するとともに、有機合成化学を基盤としてC-CTXを特異的に認識する抗体の作製と微量検出法の開発への応用を目的とした。
昨年度合成したJKLMN環フラグメントに対してグリシンをリンカーとしてマレイミドを導入した化合物をハプテンとして用い、タンパク質とのコンジュゲートを作成を作成して抗体作製を試みた。しかし、C-CTXを認識する抗体を作成する二は至らなかった。そこで、リンカー部分を短くし、JKLMN環フラグメントに直接マレイミドを導入したハプテンを合成した、現在、タンパク質とのコンジュゲートを作成し、それを用いた抗体作製を検討している。
C-CTXの右半分に相当するHIJKLMN環フラグメントの収束的合成を達成した。HI環エキソエノールエーテルとKLM環エノールホスフェートを鈴木－宮浦反応により連結し、チオアセタール化とラジカル還元によりJ環を構築してHIJKLM環フラグメントを合成した。さらに、Grieco－西沢法によりM環上にエキソエノールエーテル構造を導入し、合成終盤において還元的オレフィンカップリングを適用することにより、M環上の四置換炭素の立体選択的導入とN環構築を行って、HIJKLMN環フラグメントの合成を完了した。
C-CTX分子左半分に相当するABCDE環フラグメントの合成について、酸化的ラクトン化を用いたDE環部の効率的な合成法を確立した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
カリブ海型シガトキシンC-CTXの分子右半分に相当するHIJKLMN環フラグメントの合成を達成することにより、C-CTX全合成おける最難関課題を解決することができた。また、分子左半分に相当するABCDE環フラグメントのグラムスケールでの合成に目処が立った。
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| Strategy for Future Research Activity |
ABCDE環フラグメントのスケーラブルな合成ルートを確立するとともに、今回合成したHIJKLMN環フラグメントとのカップリング、FG環部の構築を経て、C-CTXの全合成を目指す。また、JKLMN環部フラグメントをハプテンとしたモノクローナル抗体の作成と微量検出法の開発に引き続き取り組む。
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Report
(2 results)
Research Products
(7 results)
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[Book] 理科年表20212020
Author(s)
佐々木 誠
Total Pages
1204
Publisher
丸善出版
ISBN
9784621305607
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