Structural elucidation of endogenous digitalis-like factor using theoretical calculation and chemical synthesis
| Project/Area Number |
20K05863
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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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 | Iwate University (2021-2022)
Nagoya University (2020) |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | 19-ノルブファリン / EDLF / MSスペクトル / 理論計算予測 / 強心ステロイド / 化学合成 / ジアステレオマー / 2-ピロン / 理論計算 / 合成 / 合成化学 / 内因性ジギタリス様物質 / 構造解明 |
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| Outline of Research at the Start |
内因性ジギタリス様物質（EDLF）は、ヒトを含むほ乳類から発見された強心ステロイド群であり、極微量しか得られないため、MS、UV、生物活性を元に構造が推定されているだけで、その構造が決定されたものはほとんどない。本研究では、これらEDLFの構造を、理論計算と合成化学を駆使し解明しようとするものである。具体的には、EDLFの一つで、白内障患者の水晶体から単離された19-ノルブファリン（以下、19-NB）の構造解明を目指す。理論計算と合成化学による今回の手法は、無数にあるとされる他のEDLFの構造解明にも展開でき、これによって、様々な疾患の予防や治療に直結する臨床医学的な重要性をもっている。
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| Outline of Final Research Achievements |
Endogenous digitalis-like substance (EDLF) is an important molecule from the clinical medicine perspective of prevention and treatment of various diseases. To elucidate the full structure of 19-norbufarin (19-NB), a candidate compound of EDLF, in this study we achieved 1) a synthetic method for stereoisomerism of 19-NB with respect to the A ring and a new method for the construction of 2-pyrone with 17-position 2-pyrone. We also established 2) synthetic methods for oxidized terpenoids by utilizing these developed methods. We are currently studying the improvement of the accuracy of MS spectral prediction, and we will examine the comparison with the actual measured data and verify which stereoisomers are promising as well as the validity of the proposed structure by comparing with the values in the original literature.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
EDLFの構造解明は、正確な構造が得られることによって、i) 生合成酵素の探索、ii) EDLFをバイオマーカーとする検出技術の開発、iii) 発症メカニズムの解明等が大きく進展し、疾患予防や治療に直結すると期待される。また本研究は、未だ実現していないMS分野の究極的な課題である「MSフラグメントパターンからの構造導出」の技術基盤の確立につながる重要性を有する。本提案が実現できれば、医療・創薬・農業・食品分野などの各分野で代謝物の網羅的解析（メタボロミクス）によって多数発見されている新規化合物の構造推定が円滑に行えるだけでなく、未知の生物機能の解明にも繋がる発展的な研究展開が期待できる。
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Report
(4 results)
Research Products
(38 results)
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[Journal Article] Biosynthesis of Indole Diterpene Lolitrems: Radical-Induced Cyclization of an Epoxyalcohol Affording a Characteristic Lolitremane Skeleton2020
Author(s)
Yulu Jiang, Taro Ozaki, Mei Harada, Tadachika Miyasaka, Hajime Sato, Kazunori Miyamoto, Junichiro Kanazawa, Chengwei Liu, Jun-ichi Maruyama, Masaatsu Adachi, Atsuo Nakazaki, Toshio Nishikawa, Masanobu Uchiyama, Atsushi Minami, Hideaki Oikawa
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Journal Title
Angew. Chem. Int. Ed.
Volume: 59
Issue: 41
Pages: 17996-18002
DOI
NAID
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