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Nucleoside synthesis: Apatite phosphate catalytic reaction from glycolaldehyde

Publicly Offered Research

Project AreaHadean Bioscience
Project/Area Number 17H05227
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 InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

岡本 晃充  東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (60314233)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2019-03-31
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥8,060,000 (Direct Cost: ¥6,200,000、Indirect Cost: ¥1,860,000)
Fiscal Year 2018: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2017: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Keywordsプロトヌクレオシド / ヒドロキシアパタイト / 生命起源 / ヌクレオシド / RNA / リボース / リン酸 / 触媒 / 立体科学
Outline of Annual Research Achievements

平成30年度前半は、平成29年度の研究で得られる核酸塩基前駆体もしくはプロト核酸塩基と平成28年度(前の研究期間)までに得られたリボースを用いて、両者によるグリコシド結合形成を経て、プロトヌクレオシドを得ることができるかを検討した。この段階は、以前Sutherlandらによって非効率・低収率が指摘されており、未解決の工程である(そのためSutherlandらはリボース前駆体と塩基前駆体が結合したままヌクレオシドが組み上がっていくルートを選択した)。
プロトヌクレオシドが生じるかどうかは、グリコシド結合が選択的かつ効率的に進行するかが鍵になる。おそらく、塩基が求核攻撃をするに十分な高い電子密度を持っていること、リボース1’水酸基が脱離するのに十分な活性を有する触媒が存在することが求められるだろう(現在天然に用いられている4種類の塩基では容易ではないことが応募者の事前研究で確認された(未発表))。塩基の求核性については、平成29年度の研究で得られる核酸塩基前駆体もしくはプロト核酸塩基が高い電子密度を持っているかあらかじめ検証しておくことがポイントであり、当てはまらない場合には電子密度を高められる付加物を検討する必要がある。そこで、ヒドロキシピリミジン、リボースに加え、いくつかのリン酸化合物を加え、加熱を行った。その結果、トリメタホスフェートを用いた場合に目的化合物であるプロトヌクレオシド(ゼブラリン)を収率1%で生じることがNMRで確認された。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2018 2017

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Hydroxyapatite: catalyst for a one-pot pentose formation2017

    • Author(s)
      Usami K.、Okamoto A.
    • Journal Title

      Organic & Biomolecular Chemistry

      Volume: 15 Issue: 42 Pages: 8888-8893

    • DOI

      10.1039/c7ob02051a

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ヒドロキシアパタイトを用いた新規触媒反応の開発2018

    • Author(s)
      宇佐美 花穂、岡本 晃充
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒドロキシアパタイトによって触媒される糖の合成2017

    • Author(s)
      宇佐美 花穂、岡本 晃充
    • Organizer
      日本化学会秋季事業 第7回CSJ化学フェスタ2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

URL: 

Published: 2017-04-28   Modified: 2019-12-27  

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