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アルテミシニンの骨格多様化・複合化による生体機能性中分子の創製

Publicly Offered Research

Project AreaMiddle molecular strategy: Creation of higher bio-functional molecules by integrated synthesis.
Project/Area Number 16H01135
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionTokyo University of Agriculture and Technology

Principal Investigator

大栗 博毅  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80311546)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2017: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Keywords中分子 / 元素置換 / アルテミシニン / モジュラー式合成 / マラリア / 触媒的不斉合成 / 生理活性 / 感染症 / 有機合成化学 / 天然物化学 / 骨格多様化合成 / 分子設計 / 合成化学 / 骨格多様化 / 生体機能性中分子
Outline of Annual Research Achievements

漢方薬の有効成分アルテミシニンは、赤血球内に侵入したマラリア原虫をほぼ一掃する薬効を示し、マラリア治療に革新をもたらした。近年では、がんや他の感染症への適用も検討されている。 アルテミシン類の誘導化は、ラクトンを活用するアプローチにほぼ限定されていた。
筆者らは、シクロヘキサン環部分を構造多様化しつつ四環性骨格を迅速合成するため、6 位不斉炭素を窒素に置き換えた 6-アザ-アルテミシニンを設計した。窒素の特性を活用する元素置換戦略により①迅速合成、②骨格の改変、③置換基R1-R3の多様化、④母骨格の水溶性改善を実現した。実際、三つのセグメントから僅か3 工程の変換で四環性骨格を触媒的不斉合成することに成功した。X 線結晶構造解析から、6-アザ-アルテミ シニンがアルテミシンとほぼ同一の三次元構造を持つことが分かった。
合成した化合物群の中からアルテミシニン系薬剤に比肩する抗マラリア活性を発現するリード化合物の創製に成功した(北里大との共同研究、論文投稿中)。窒素にベンジル基を連結した 6-アザ-アルテミシニン群は、アルテミシニンよりも優れた in vivo 治療効果を発現した。生合成の枠組みを逸脱した元素を縮環骨格に導入するアプローチにより、有望な抗マラリア活性を有する天然物アナログ群の de novo 化学合成に成功した。更に、アルテミシニンの 3, 6, 9 位を改変し、四環性骨格の三方位へ様々な置換基を導入したアナログ群を設計・合成している。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (23 results)

All 2018 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (6 results) Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 13 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

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  • [Journal Article] Biomimetic assembly lines producing natural product analogs: Strategies from a versatile manifold to skeletally diverse scaffolds2016

    • Author(s)
      Hiroki Oguri
    • Journal Title

      Chemical Record

      Volume: 16 Issue: 2 Pages: 652-666

    • DOI

      10.1002/tcr.201500213

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    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 多環式アルカロイド群のアセンブリーライン合成を目指して2018

    • Author(s)
      大栗博毅
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会 有機合成化学を起点とするものづくり戦略 特別企画
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  • [Presentation] Development of Chemical Assembly Lines for Skeletally Diverse Natural Products and Their Variants2017

    • Author(s)
      Hiroki Oguri
    • Organizer
      7th CCS-CSJ Young Chemists Forum 2017 - Frontier in Organic Synthesis toward Middle Molecular Strategy
    • Place of Presentation
      Keio University Hiyoshi Cambus(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2017-03-18
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  • [Presentation] アルテミシニンの骨格改変による抗マラリア剤の創製2017

    • Author(s)
      大栗博毅
    • Organizer
      新学術領域研究「反応集積化が導く中分子戦略:高次生物機能分子の創製」第三回成果報告会
    • Place of Presentation
      早稲田大学西早稲田キャンパス(東京都新宿区)
    • Year and Date
      2017-01-28
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  • [Presentation] Design and de novo synthesis of Natural Products and Their Variants2017

    • Author(s)
      Hiroki Oguri
    • Organizer
      Asian Chemical Biology Initiative 2017 Ho Chi Ming Meeting
    • Place of Presentation
      Rex Hotel Saigon (Ho Chi Minh, Vietnum)
    • Year and Date
      2017-01-20
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  • [Presentation] 天然物群の迅速合成・骨格多様化の新展開2017

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      大栗博毅
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      大栗博毅
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      大栗博毅
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      大栗博毅
    • Organizer
      日本薬学会医薬化学部会主催 第34回メディシナルケミストリーシンポジウム
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • Year and Date
      2016-12-01
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      Hiroki Oguri
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      The 2nd Yoshida Prize Symposium International Organic Chemistry Foundation(ICOF)
    • Place of Presentation
      リーガロイヤルホテル京都(京都府京都市下京区)
    • Year and Date
      2016-11-04
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  • [Presentation] Development of Artificial Assembly Lines of Natural Products and its Variants2016

    • Author(s)
      Hiroki Oguri
    • Organizer
      Asian 3 Roundtable on Nucleic Acids and Chemical Probe Research Hab Fukuoka 2016
    • Place of Presentation
      Hotel LEOPLACE Hakata (福岡県博多区))
    • Year and Date
      2016-09-22
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  • [Presentation] 天然物の骨格を多様化する迅速合成プロセスの開発2016

    • Author(s)
      大栗博毅
    • Organizer
      有機合成夏期セミナー 明日の有機合成化学
    • Place of Presentation
      大阪科学技術センター(大阪府大阪市西区)
    • Year and Date
      2016-08-30
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  • [Presentation] 多官能性天然物群の骨格多様化合成2016

    • Author(s)
      大栗博毅
    • Organizer
      第28回万有札幌シンポジウム フロンティアを超えて:有機化学その先
    • Place of Presentation
      北海道大学工学部オープンホール(札幌市北区)
    • Year and Date
      2016-07-02
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      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Book] 天然有機化合物の全合成 第16章天然物の骨格多様化合成による抗感染症物質創製2018

    • Author(s)
      日本化学会編 大栗博毅著
    • Total Pages
      208
    • Publisher
      化学同人
    • ISBN
      9784759813876
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  • [Remarks] 東京農工大学大学院工学研究院応用化学部門 大栗研究室ホームページ

    • URL

      http://web.tuat.ac.jp/~h_oguri/

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  • [Remarks] 東京農工大学大学院工学研究院応用化学部門 大栗研究室

    • URL

      http://www.tuat.ac.jp/~h_oguri/

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      2016 Annual Research Report

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Published: 2016-04-26   Modified: 2022-02-01  

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