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代謝安定型糖鎖を基盤とする高次生物機能複合糖質アナログの創製

Publicly Offered Research

Project AreaMiddle molecular strategy: Creation of higher bio-functional molecules by integrated synthesis.
Project/Area Number 16H01167
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 InstitutionKyushu University

Principal Investigator

平井 剛  九州大学, 薬学研究院, 教授 (50359551)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywords有機合成 / 糖鎖 / 中分子 / C-グリコシド / カップリング / 生体分子 / コンホメーション / 有機化学
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、一般的な糖鎖構造のグリコシド結合のO原子をCHF基に置き換えた化合物の合成法開発、特に2,6-sialylgalactose構造とGal-β(1,3)-GalNAc構造のアナログを、効率的に合成する手法の開発に取り組んだ。
まず、2,6-グリコシド結合は、糖ドナーのアノマー位がアクセプターの6位と連結したものであり、1,6-グリコシド結合と同様である。そこで、まず1,6-連結型のC-グリコシドを、効率的に構築するため、分子間カップリング反応を基盤とし、さらにアノマー位をsp3炭素のまま連結する手法開発を目指した。昨年度までに、ラジカル反応を基盤とした原子移動型カップリング反応が進行しうることを見出していた。そこで、これを立体選択的に、またより高効率で進行させるドナーを探索した。その結果、α-選択的に2糖構造を構築できるドナーを見出すことに成功し、これを選択的なイソマルトースアナログの合成に適用することができた。また、立体選択性の改善は必要であるが、2,6-sialylgalactoseアナログも合成できた。一方で、同じ手法でCHF基の構築を検討したが、予想外にも反応効率の著しい低下が見られた。このことから、本手法でのCHF基構築は困難であり、別の手法開発が望ましいことがわかった。
一方で、1,3-グリコシド結合などは、原子移動型カップリングが適用しにくい結合様式であることから、sp3-sp2のクロスカップリング反応を適用することを考え、モデル反応を種々検討した。その結果、光レドックス触媒を利用して発生させたラジカル種と芳香族化合物のクロスカップリング反応が進行することを見出した。

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

    (43 results)

All 2018 2017 2016 Other

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (32 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 11 results) Book (1 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Thienyl-Substituted α-Ketoamide: A Less Hydrophobic Reactive Group for Photo-Affinity Labeling2018

    • Author(s)
      Ota Eisuke、Usui Kazuteru、Oonuma Kana、Koshino Hiroyuki、Nishiyama Shigeru、Hirai Go、Sodeoka Mikiko
    • Journal Title

      ACS Chemical Biology

      Volume: 13 Issue: 4 Pages: 876-880

    • DOI

      10.1021/acschembio.7b00988

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of polyunsaturated fatty acid-containing glucuronosyl-diacylglycerol through direct glycosylation2017

    • Author(s)
      Wang Qianqian、Kuramoto Yuta、Okazaki Yozo、Ota Eisuke、Morita Masaki、Hirai Go、Saito Kazuki、Sodeoka Mikiko
    • Journal Title

      Tetrahedron Letters

      Volume: 58 Issue: 30 Pages: 2915-2918

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2017.06.034

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      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of the Right-Side Structure of Type B Physalins2017

    • Author(s)
      Morita Masaki、Kojima Shuntaro、Ohkubo Megumi、Koshino Hiroyuki、Hashizume Daisuke、Hirai Go、Maruoka Keiji、Sodeoka Mikiko
    • Journal Title

      Israel Journal of Chemistry

      Volume: 57 Issue: 3-4 Pages: 309-318

    • DOI

      10.1002/ijch.201600110

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      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Photochemical and Additive-free Coupling Reaction of α-Cumyl α-Ketoesters via Intermolecular C-H Bond Activation2016

    • Author(s)
      Eisuke Ota, Yu Mikame, Go Hirai, Shigeru Nishiyama, Mikiko Sodeoka
    • Journal Title

      Synlett

      Volume: 27 Issue: 07 Pages: 1128-1132

    • DOI

      10.1055/s-0035-1561098

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  • [Journal Article] A new carbamidemethyl-linked lanthanide chelating tag for PCS NMR spectroscopy of proteins in living HeLa cells.2016

    • Author(s)
      Yuya Hikone, Go Hirai, Masaki Mishima, Kohsuke Inomata, Teppei Ikeya, Souichiro Arai, Masahiro Shirakawa, Mikiko Sodeoka, and Yutaka Ito
    • Journal Title

      Journal of Biomolecular NMR

      Volume: 66 Issue: 2 Pages: 99-110

    • DOI

      10.1007/s10858-016-0059-4

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      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Comparative Characterization of the Leaf Tissue of Physalis alkekengi and Physalis peruviana Using RNA-seq and Metabolite Profiling2016

    • Author(s)
      Atsushi Fukushima, Michimi Nakamura, Hideyuki Suzuki, Mami Yamazaki, Eva Knoch, Tetsuya Mori, Naoyuki Umemoto, Masaki Morita, Go Hirai, Mikiko Sodeoka, and Kazuki Saito
    • Journal Title

      Frontiers in Plant Science

      Volume: 7 Pages: 1883-1883

    • DOI

      10.3389/fpls.2016.01883

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      2016 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Rational Design and Synthesis of [5]Helicene-Derived Phosphine Ligands and Their Application in Pd-Catalyzed Asymmetric Reactions2016

    • Author(s)
      Kosuke Yamamoto, Takashi Shimizu, Kazunobu Igawa, Katsuhiko Tomooka, Go Hirai, Hiroshi Suemune, and Kazuteru Usui
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 6 Issue: 1 Pages: 36211-36211

    • DOI

      10.1038/srep36211

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Total synthesis of natural derivatives and artificial analogs of 13-oxyingenol and their biological evaluation2016

    • Author(s)
      Takayuki Ohyoshi, Yuki Tamura, Ichiro Hayakawa, Go Hirai, Yamato Miyazawa, Shota Funakubo, Mikiko Sodeoka, and Hideo Kigoshi
    • Journal Title

      Org. Biomol. Chem.

      Volume: 14 Issue: 48 Pages: 11426-11437

    • DOI

      10.1039/c6ob02268e

    • NAID

      120007135231

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    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Synthesis of Unique Right-Side Structure of Physalins2018

    • Author(s)
      Yuki Morita, Manuel Gemander, Masaki Morita, Mikiko Sodeoka, Go Hirai
    • Organizer
      IRCCS-CREST Joint Symposium
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      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Synthetic studies of C-linked disaccharide analogues based on radical coupling2018

    • Author(s)
      Yu Hidaka, Noriaki Kiya, Kazuteru Usui, Go Hirai
    • Organizer
      IRCCS-CREST Joint Symposium
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      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] フィサリン類の特異な右側構造の合成研究2018

    • Author(s)
      森田昌樹、平井剛、袖岡幹子
    • Organizer
      日本薬学会第138年会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 光反応基官能基を導入した分裂酵母のシグナル分子の合成研究2018

    • Author(s)
      水野雄太、森田昌樹、麻生真理子、平井剛
    • Organizer
      日本薬学会第138年会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 還元的クロスカップリング反応によるアリール C-グリコシドの合成研究2018

    • Author(s)
      臼井一晃、長門石昌孝、郭義天、平井剛
    • Organizer
      日本薬学会第138年会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ラジカルカップリング反応を基盤とする炭素連結型2糖アナログの合成研究2018

    • Author(s)
      木谷憲昭、日高悠、臼井一晃、平井剛
    • Organizer
      日本薬学会第138年会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Focused Libraryのススメ2018

    • Author(s)
      平井剛
    • Organizer
      Asian Chemical Probe Research Hub Symposium:天然物有機化学・天然物合成とケミカルバイオロジー
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      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 天然物を高機能化する有機合成2018

    • Author(s)
      平井剛
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会(2018):天然有機化合物の全合成:効率的分子構築のための新しい反応と戦略(CSJカレントレビュー企画)
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      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 代謝に着目した中分子糖鎖分子の設計と機能2017

    • Author(s)
      平井 剛
    • Organizer
      日本薬学会第137年会一般シンポジウム「中分子創薬研究のフロンティア-反応集積化が導く中分子戦略:高次生物機能分子の創製-
    • Place of Presentation
      仙台国際センター
    • Year and Date
      2017-03-27
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      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Synthesis of Monomers for Spectomycin B1, A Middle Size SUMOylation Inhibitor Molecule2017

    • Author(s)
      Go Hirai
    • Organizer
      7th CCS/CSJ Young Chemist Forum(第7回日中若手化学者フォーラム)
    • Place of Presentation
      Keio University
    • Year and Date
      2017-03-18
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      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Development of the Disaccharide-Type Activity-Based Probe for Sialidase2017

    • Author(s)
      深澤亮、大沼可奈、加藤麻理依、平井剛、袖岡幹子
    • Organizer
      日本化学会第97春季年会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学日吉キャンパス
    • Year and Date
      2017-03-15
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  • [Presentation] Click 反応によって連結可能なIn-cell NMR用常磁性金属イオンタグの開発2017

    • Author(s)
      名取文彦、彦根佑哉、平井剛、三島正規、伊藤隆、袖岡幹子
    • Organizer
      日本化学会第97春季年会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学日吉キャンパス
    • Year and Date
      2017-03-15
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthesis of all the possible isomers of RK460 and its activity evaluation2017

    • Author(s)
      三瓶悠、由田和津子、平井剛、長澤和夫、長田裕之、袖岡幹子
    • Organizer
      日本化学会第97春季年会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学日吉キャンパス
    • Year and Date
      2017-03-15
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] ラジカルカップリング反応を基盤とする炭素連結型2糖アナログの合成研究2017

    • Author(s)
      木谷憲昭、臼井一晃、平井剛
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      第54回化学関連支部合同九州大会
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  • [Presentation] 光親和性標識を志向した一置換α-ケトアミドの光反応性に関する理論的研究2017

    • Author(s)
      三宅由希子、臼井一晃、太田英介、袖岡幹子、平井剛
    • Organizer
      第54回化学関連支部合同九州大会
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  • [Presentation] 光反応基官能基を導入した分裂酵母のシグナル分子の合成研究2017

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      水野雄太、麻生真理子、平井剛
    • Organizer
      第54回化学関連支部合同九州大会
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  • [Presentation] ラジカルカップリング反応を基盤とする炭素連結型2糖アナログの合成研究2017

    • Author(s)
      木谷憲昭、日高悠、臼井一晃、平井剛
    • Organizer
      第29回若手研究者のためのセミナー
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  • [Presentation] 光親和性標識を目指した一置換α-ケトアミドの光反応性に関する理論的研究2017

    • Author(s)
      三宅由希子、臼井一晃、太田英介、袖岡幹子、平井剛
    • Organizer
      第29回若手研究者のためのセミナー
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  • [Presentation] Photoredox触媒を用いたクロスカップリングによるアリール C-グリコシドの合成研究2017

    • Author(s)
      長門石昌孝、臼井一晃、郭義天、平井剛
    • Organizer
      第34回日本薬学会九州支部大会
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  • [Presentation] Synthetic Strategy Towards Unique Right-Side Structures of Physalins2017

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      Masaki Morita, Go Hirai, Mikiko Sodeoka
    • Organizer
      ISONIS-11 & ISMMS-3
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 有機化学を起点とするケミカルバイオロジー研究2017

    • Author(s)
      平井剛
    • Organizer
      徳島大学大学院「創薬先端合成化学特論」講演会
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  • [Presentation] 有機合成化学を起点とするケミカルバイオロジー研究2017

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      平井剛
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      平成29年度有機合成化学講演会 -合成有機化学のフロンティア-
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    • Invited
  • [Presentation] Synthesis of Natural Product Compartments for Finding Their Functions2017

    • Author(s)
      平井剛
    • Organizer
      The 3rd HU-TMU-KU Joint Symposium for Pharmaceutical Sciences
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 人工糖鎖を備えて未来の疾患と戦う2017

    • Author(s)
      平井剛
    • Organizer
      第7回CSJ化学フェスタ2017「10年後にはどんな分子ができる?有機合成化学者の「革命分子」への挑戦」 (2017.10.18)
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  • [Presentation] 非天然型複合糖質を創る2017

    • Author(s)
      平井剛
    • Organizer
      糸状菌分子生物学研究会 第5回若手の会 WS in SAGA
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    • Invited
  • [Presentation] 高機能性複合糖質の創製2016

    • Author(s)
      平井 剛
    • Organizer
      日本化学会中国四国支部地区化学講演会「有機化学者による生命科学へのアプローチ」
    • Place of Presentation
      岡山大学理学部
    • Year and Date
      2016-12-10
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    • Invited
  • [Presentation] がん細胞選択的な細胞死誘導活性を有するγ-リノレン酸の機能性誘導体の創製2016

    • Author(s)
      福島翔・平井剛・佐藤綾人・田村結城・どど孝介・袖岡幹子
    • Organizer
      第6回CSJ化学フェスタ2016
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀
    • Year and Date
      2016-11-14
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  • [Presentation] Click反応によって連結可能なIn-cell NMR用常磁性金属イオンタグの開発2016

    • Author(s)
      名取文彦、彦根佑哉、平井剛、三島正規、伊藤隆、袖岡幹子
    • Organizer
      第6回CSJ化学フェスタ2016
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀
    • Year and Date
      2016-11-14
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  • [Presentation] ABA受容体アンタゴニストRK460の全立体異性体合成と活性評価2016

    • Author(s)
      三瓶悠、由田和津子、平井剛、長澤和夫、長田裕之、袖岡幹子
    • Organizer
      第6回CSJ化学フェスタ2016
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀
    • Year and Date
      2016-11-14
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  • [Presentation] シアリダーゼの機能解析を志向した3位修飾型シアル酸誘導体の合成と活性評価2016

    • Author(s)
      深澤亮、平井剛、加藤麻理依、大沼可奈、越野広雪、袖岡幹子
    • Organizer
      第58回天然有機化合物討論会
    • Place of Presentation
      東北大学萩ホール
    • Year and Date
      2016-09-14
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  • [Presentation] Norrish-typeⅡ反応を起こさないα-ケトアミドおよびα-ケトエステルの光反応2016

    • Author(s)
      太田英介、三瓶悠、平井剛 、越野広雪、長澤和夫、西山繁、袖岡幹子
    • Organizer
      第109回有機合成シンポジウム2016年【春】
    • Place of Presentation
      東京工業大学
    • Year and Date
      2016-06-08
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  • [Presentation] 生物活性分子創製研究と有機合成研究の融合2016

    • Author(s)
      平井 剛
    • Organizer
      熊本大学理学部化学特別講義C講演会
    • Place of Presentation
      熊本大学理学部
    • Year and Date
      2016-05-24
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    • Invited
  • [Book] 天然有機化合物の全合成2018

    • Author(s)
      日本化学会
    • Total Pages
      208
    • Publisher
      化学同人
    • ISBN
      9784759813876
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  • [Remarks] 光親和性標識法の新たな分子ツールの開発-疎水性が低くコンパクトな光 反応性基-

    • URL

      https://www.kyushu-u.ac.jp/f/32524/18_02_22_3.pdf

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  • [Patent(Industrial Property Rights)] シアル酸誘導体2016

    • Inventor(s)
      平井剛、深澤亮、袖岡幹子
    • Industrial Property Rights Holder
      平井剛、深澤亮、袖岡幹子
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2016-147705
    • Filing Date
      2016-07-27
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URL: 

Published: 2016-04-26   Modified: 2018-12-17  

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