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Lead discovery for Alzheimer's disease through synthetic organic chemistry

Research Project

Project/Area Number 20K06951
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 InstitutionHealth Sciences University of Hokkaido

Principal Investigator

KOBAYASHI Kenichi  北海道医療大学, 薬学部, 教授 (30639282)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords天然物合成 / 構造活性相関 / アルツハイマー病 / アミロイドβ凝集阻害剤 / BACE1阻害剤 / Talaramide A / Rubrobramide / Berkeleyamide D / Euvesperin A / Euvesperin B / L-755,807 / Aβ凝集阻害剤
Outline of Research at the Start

これまでアルツハイマー病 (AD) 治療薬として、アセチルコリンエステラーゼ阻害薬が広く臨床利用されてきたが、その効果は限定的であり、ADに対する根本的な治療効果は期待できない。ADの発症メカニズムとして、アミロイドベータ (Aβ) が脳内で凝集蓄積することでADを発症するとされるAβ仮説やオリゴマー仮説が支持されている。これらの仮説に基づき、Aβ凝集阻害剤やBACE1阻害剤の創薬研究が世界中で行われている。
本研究課題では、既存薬とは異なる作用機序を有する医薬品の開発を目的として、Aβ凝集阻害活性及びBACE1阻害活性を指標とした創薬研究を行う。

Outline of Final Research Achievements

1. Toward lead discovery of inhibitors of Aβ aggregation, total synthesis of the γ-lactam-containing natural products including talaramide A, rubrobramide, berkeleyamide D, and euvesperins A and B were achieved. Among the synthetic natural products, only berkeleyamide D with a spirocyclic skeleton showed moderate inhibitory activity against Aβ aggregation. In addition, structure-activity relationship (SAR) studies of L-755,807 analogs revealed that a combination of a hydrophobic carbon chain and a terminal hydrophilic functional group is important for Aβ aggregation inhibitory activity.
2. SAR studies of BACE1 inhibitors with a urea functional group led to a discovery of a highly active N,N-dibutylamide derivative.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

1. talaramide A、rubrobramide、及び、euvesperin AとBの合成については初のエナンチオ選択的な合成例であり、学術的なインパクトは非常に大きい。また、スピロ構造のberkeleyamide DがAβ凝集阻害活性を示したことや、L-755,807の構造活性相関研究からファーマコフォアを解明できたことは、天然物をリードとしたAβ凝集阻害剤の開発における重要な知見である。
2. 尿素骨格を含む高活性なBACE1阻害剤の創製に成功し、マウスを用いた活性評価においてもある程度の効果を確認できたため、アルツハイマー病治療薬の開発に繋がる成果と期待される。

Report

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

    (13 results)

All 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Synthesis and biological evaluation of coumarin derivatives as selective CYP2A6 inhibitors2023

    • Author(s)
      Yamaguchi Yuki、Nishizono Naozumi、Kobayashi Daisuke、Yoshimura Teruki、Wada Keiji、Kobayashi Kenichi、Oda Kazuaki
    • Journal Title

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      Volume: 86 Pages: 129206-129206

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2023.129206

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Total Synthesis of Phaeosphaerides with STAT3 Inhibitory Activity2022

    • Author(s)
      Kobayashi Kenichi、Kogen Hiroshi、Tamura Osamu
    • Journal Title

      Journal of Synthetic Organic Chemistry, Japan

      Volume: 80 Issue: 8 Pages: 755-765

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.80.755

    • ISSN
      0037-9980, 1883-6526
    • Year and Date
      2022-08-01
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enantioselective total synthesis of (+)-rubrobramide, (+)-talaramide A, and (-)-berkeleyamide D by a skeletal diversification strategy2021

    • Author(s)
      Tanaka Kosaku、Kobayashi Kenichi、Kogen Hiroshi
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 57 Issue: 76 Pages: 9780-9783

    • DOI

      10.1039/d1cc04290d

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Concise synthesis of the major metabolite M8 from ticagrelor and simultaneous determination of ticagrelor and M8 by a novel LC/MS method2021

    • Author(s)
      Suzuki Momoko、Ogawa Ryuichi、Echizen Hirotoshi、Kogen Hiroshi、Kobayashi Kenichi
    • Journal Title

      Journal of Chemical Research

      Volume: - Issue: 7-8 Pages: 716-720

    • DOI

      10.1177/1747519821991993

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Highly Oxidized γ-Lactam-containing Natural Products: Total Synthesis and Biological Evaluation2020

    • Author(s)
      Tanaka Kosaku III、Kogen Hiroshi、Kobayashi Kenichi
    • Journal Title

      Heterocycles

      Volume: - Issue: 7 Pages: 1235-1235

    • DOI

      10.3987/rev-20-944

    • NAID

      40022623399

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 抗真菌活性物質natalamycin Aの全合成研究2023

    • Author(s)
      鈴木桃子、小林健一
    • Organizer
      日本薬学会第143年会(札幌)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] STAT3阻害天然物phaeosphaeride類の構造活性相関とケミカルバイオロジー研究2023

    • Author(s)
      平山裕一郎、松永柾宏、深尾文香、小林健一
    • Organizer
      日本薬学会第143年会(札幌)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 抗真菌活性物質natalamycin Aの全合成研究2022

    • Author(s)
      鈴木桃子、小林健一
    • Organizer
      日本化学会北海道支部2022年夏季研究発表会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Natalamycin Aの全合成研究2022

    • Author(s)
      鈴木桃子、小林健一
    • Organizer
      日本薬学会北海道支部第149回例会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] アルベカシン耐性MRSAに対する耐性解除物質biverlactone類の合成研究2022

    • Author(s)
      松村建治、倉林七海宏、古源寛、小林健一
    • Organizer
      日本薬学会 第142年会(名古屋)
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  • [Presentation] クマリン誘導体のアロマターゼ阻害に関する構造活性相関研究2021

    • Author(s)
      山口由基、長谷川凌平、水落 潤、平山裕一郎、小林健一
    • Organizer
      日本薬学会 第141年会(広島)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Book] Advances in Chemistry Research. Volume 662020

    • Author(s)
      Kogen Hiroshi、Kobayashi Kenichi
    • Total Pages
      260
    • Publisher
      Nova Science Publishers
    • ISBN
      9781536188448
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] 北海道医療大学薬学部 創薬化学講座(薬化学)HP

    • URL

      http://www.hoku-iryo-u.ac.jp/course-guide/course/pharm/yakkagaku/top/

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Research-status Report

URL: 

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

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