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Synthetic study and structure-activity relationship of the broad-spectrum antibiotic amycolamicn, a hybrid molecular architecture

Research Project

Project/Area Number 21K20566
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section 0601:Agricultural chemistry and related fields
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

Meguro Yasuhiro  東北大学, 農学研究科, 助教 (10912157)

Project Period (FY) 2021-08-30 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsamycolamicin / 抗生物質 / 有機合成化学 / 全合成 / 抗菌物質
Outline of Research at the Start

感染症治療の研究現場では、相次ぐ薬剤耐性菌の出現により、日々、新たな脅威が突き付けられている。amycolamicin(1)は極めて広範な薬剤耐性菌に対して強力な抗菌作用を示す。さらに、2つの新規単糖ユニットと3つの構造ユニットが連なった1の構造は、有機化学的見地からも近年稀に見る挑戦的な合成標的である。そこで、各種誘導体の合成にも柔軟に対応できる収束的合成経路を開拓して1の初の全合成達成に挑むとともに、構造活性相関研究を実施することで、より有効で実用的な画期的抗菌薬の創製へと展開する。

Outline of Final Research Achievements

The total synthesis of amycolamicin, which exhibits potent antibacterial activity,has been achieved in a convergent manner.The DE unit was synthesized in 12 steps from methyl (R)-lactate. The preparation of C unit was achieved in 6 steps including an intramolecular Diels-Alder reaction.The synthesis of the A unit derivative was accomplished in 9 steps from L-fucose.Glycosylation of C unit with DE unit provide CDE unit, which was converted into β-keto amide with A unit derivative stereoconvergently as a single anomer. Finally, a four-step sequence involving the formation of the tetramic acid moiety (B unit) completed the total synthesis of 1. Syntheses of the A and AB units of 1 were performed for use in structure-activity relationship studies. The A unit was obtained from L-fucose via a regioselective acetylation. The syntheis of AB unit was completed with the construction of the B unit using Bestmann ylide as a key step.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

感染症治療の研究現場では,相次ぐ薬剤耐性菌の出現により,日々,新たな脅威が突き付けられている。今まさに,交差耐性を生じにくい新規な構造と作用機序を持ち,新しいカテゴリーの抗菌薬の起点となり得る薬剤の開発が急務となっている。申請者は構造的にも作用機序的にも全く新規な理想的抗菌薬リードとして大きな注目を集めているアミコラマイシン(1)の収束的合成経路を開拓した。現在、得られた1及び1の部分構造を用いて、構造活性相関研究を展開しており、画期的な感染症治療薬の開発に繋げることで、相次ぐ薬剤耐性菌の出現という閉塞状況を打破できると考えている。

Report

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

    (16 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Total Synthesis of Aculenes B and D2023

    • Author(s)
      Yokokawa Hinata、Ishizawa Seiya、Saito Katsuya、Meguro Yasuhiro、Kuwahara Shigefumi、Enomoto Masaru
    • Journal Title

      European Journal of Organic Chemistry

      Volume: 26 Issue: 6

    • DOI

      10.1002/ejoc.202201482

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of the N-Amykitanosyl Tetramic Acid Moiety of Amycolamicin2023

    • Author(s)
      Yasuhiro Meguro, Masaru Enomoto, Shigefumi Kuwahara
    • Journal Title

      European Journal of Organic Chemistry

      Volume: 21 Issue: 13

    • DOI

      10.1002/ejoc.202300075

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of amykitanose, an O-carbamoyl sugar component of the antibiotic amycolamicin2022

    • Author(s)
      Yasuhiro Meguro, Yuka Taguchi, Masaru Enomoto, Shigefumi Kuwahara
    • Journal Title

      Tetrahedron Letters

      Volume: 100 Pages: 153891-153891

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2022.153891

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Total Synthesis of the Broad-Spectrum Antibiotic Amycolamicin2022

    • Author(s)
      Meguro Yasuhiro、Ito Junya、Nakagawa Kiyotaka、Kuwahara Shigefumi
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 144 Issue: 12 Pages: 5253-5257

    • DOI

      10.1021/jacs.2c00647

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 広域抗生物質AmycolamicinのAおよびABユニットの合成研究2023

    • Author(s)
      目黒康洋, 榎本賢, 桑原重文
    • Organizer
      日本農芸化学会2023年度大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Burnettramic acid Aの全合成研究2023

    • Author(s)
      久慈航平, 川元美咲, 目黑康洋, 榎本賢, 桑原重文
    • Organizer
      日本農芸化学会2023年度大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 広域抗生物質amycolamicinの全合成2023

    • Author(s)
      目黒康洋, 桑原重文
    • Organizer
      日本農芸化学会2023年度大会 大会シンポジウム
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Amycolamicinの全合成2022

    • Author(s)
      目黒康洋, 伊藤隼哉, 仲川清隆, 桑原重文
    • Organizer
      第120回有機合成シンポジウム
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 抗生物質amycolamicinの全合成2022

    • Author(s)
      目黒康洋, 伊藤隼哉, 仲川清隆, 桑原重文
    • Organizer
      第64回天然有機化合物討論会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Macrotermycin Aの全合成研究2022

    • Author(s)
      半澤瑛一, 目黒康洋, 武田圭太, 榎本賢, 桑原重文
    • Organizer
      日本農芸化学会 2022年度 北海道・東北支部 合同支部会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Burnettramic acid Aの合成研究2022

    • Author(s)
      久慈航平, 川本美咲, 目黒康洋, 桑原重文
    • Organizer
      日本農芸化学会 2022年度 北海道・東北支部 合同支部会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 抗生物質amycolamicinのAおよびABユニットの合成研究2022

    • Author(s)
      目黒康洋, 田口優佳, 榎本賢, 桑原重文
    • Organizer
      日本農芸化学会 2022年度 北海道・東北支部 合同支部会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 前例のないハイブリッド構造と新規な作用機序を有する広域抗生物質amycolamicinの全合成研究2022

    • Author(s)
      目黒康洋
    • Organizer
      日本農芸化学会東北支部シンポジウム
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 抗生物質amycolamicinの全合成2022

    • Author(s)
      目黒康洋,仲川清隆,伊藤隼哉,桑原重文
    • Organizer
      日本農芸化学会2022年度大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 抗生物質amycolamicinのAおよびDEユニットの合成2022

    • Author(s)
      桑原重文、目黒康洋
    • Organizer
      日本農芸化学会2022年度大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Synthetic study of amycolamicin2021

    • Author(s)
      Yasuhiro Meguro, Shigefumi Kuwahara
    • Organizer
      International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2021
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-10-22   Modified: 2024-01-30  

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