アルカリ性不良土壌での農耕を目指す植物鉄輸送体のケミカルバイオロジー研究

• Project Area: Chemical Biology using bioactive natural products as specific ligands: identification of molecular targets and regulation of bioactivity
• Project/Area Number: 24102501
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: The University of Tokushima (2013); Hokkaido University (2012)
• Principal Investigator: 難波 康祐 徳島大学, ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (50414123)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2014-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000); Fiscal Year 2013: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2012: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
• Keywords: ムギネ酸 / アルカリ性不良土壌 / L-アゼチジン-2-カルボン酸 / 実用的合成 / ムギネ酸・鉄錯体トランスポーター / トランスポーター阻害剤 / ムギネ酸プローブ / ファイトシデロフォア

Research Abstract

１）前年度までにL-アゼチジン-2-カルボン酸の効率的な合成法を開発していたが、光学純度の再現性に問題を残していた。そこで、本年度では本合成ルートの再現性の確立を行った。各合成工程を精査した結果、分子内求核置換反応の際に高額純度が低下していることが明らかとなった。そこで種々の塩基、当量、温度を検討した結果、Ts-Boc基のBoc基のみを先に選択的に除去し、ついで２当量の水酸化ナトリウムで処理することによって、光学純度を損なうことなく再現性良く環化反応が進行することを見出した。これによりL-アゼチジンー２－カルボン酸が大量スケールにおいても再現性良く供給できるようになった。今後は得られたアゼチジンカルボン酸を用いてムギネ酸の大量合成を達成する。
２）ムギネ酸・鉄錯体トランスポーターの３次元構造を解明するために、トランスポーター阻害剤の合成を行った。ムギネ酸・鉄錯体にリンカーを介して立体的に嵩高い置換基を導入し、トランスポーターの通過を阻害するムギネ酸プローブの作成を検討した。現在までに、プローブ化が可能なプロパルギルムギネ酸から、クリック反応を介して嵩高い置換基を導入することに成功している。脱保護の段階で置換基の分解が見られた事から、現在脱保護条件に安定な置換基の精査を行っている。脱保護条件にも安定な置換基が見つかれば、トランスポーターを過剰発現させた卵母細胞を用いてその阻害活性を明らかにする。

Current Status of Research Progress

Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Total synthesis of (-)-HM-3 and (-)-HM-4 utilizing a palladium-catalyzed addition of an arylboronic acid to an allenic alcohol-Eschenmoser-Claisen rearrangement (2014)
  • Author(s): Masahiro Yoshida, Tomoyo Kasai, Tomotaka Mizuguti and Kosuke Namba
  • Journal Title: Synlett Volume: 25 Issue: 08 Pages: 1160-1162
  • DOI: 10.1055/s-0033-1341059
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ムギネ酸類の実用的合成と機能解明プローブへの展開 (2014)
  • Author(s): 難波康祐
  • Journal Title: 月刊ファインケミカル Volume: 43 Pages: 15-22
• [Journal Article] Synthesis of functionalized 2-vinyl-2,3-dihydropyrroles and 3-methylene-1,2,3,4-tetrahydropyridines by palladium-catalyzed cyclization of ß-enaminocarbonyl compounds with allylic bisacetates (2014)
  • Author(s): Masahiro Yoshida, Kouki Kinoshita and Kosuke Namba
  • Journal Title: Organic & Biomolecular Chemistry Volume: 12 Issue: 15 Pages: 2394-2403
  • DOI: 10.1039/c3ob42510j
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis of substituted tetrahydrocyclobuta[b]benzofurans by palladium-catalyzed domino substitution-[2+2] cycloaddition of propargylic carbonates with 2-vinylphenols (2013)
  • Author(s): Masahiro Yoshida, Shoko Ohno and Kosuke Namba
  • Journal Title: Angewandte Chemie International Edition Volume: 52 Issue: 51 Pages: 13597-13600
  • DOI: 10.1002/anie.201306903
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Transformations of 1-(Oxiranylmethyl)-1,2,3-triazoles into 2-(Oxiranylmethyl)-1,2,3-triazoles and Alkanenitriles (2013)
  • Author(s): Kosuke Namba, Ayumi Osawa, Akane Mera, Keiji Tanino
  • Journal Title: Synlett Volume: 24 Issue: 02 Pages: 207-210
  • DOI: 10.1055/s-0032-1317937
  • NAID: 120005358931
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Hg(OTf)2-Catalyzed Vinylogous Semi-Pinacol Rearrangement Leading to 1,4-Dihydroquinolines (2012)
  • Author(s): Kosuke Namba
  • Journal Title: Organic Letters Volume: 14 Issue: 5 Pages: 1222-1225
  • DOI: 10.1021/ol2034492
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Carbon-nitrogen bond formation between allyl silyl ether and hydrazide promoted by mercuric triflate catalyst, (2012)
  • Author(s): H. Yamamoto, N. Yamasaki, S. Yoshidome, I. Sasaki, K. Namba, H. Imagawa, M. Nishizawa,
  • Journal Title: Synlett Volume: 23 Issue: 07 Pages: 1069-1073
  • DOI: 10.1055/s-0031-1290758
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Concese [4+3]Cycloadditions of Pyrroles Leading to Tropinone Derivatives (2012)
  • Author(s): Fuchigami, R. ; Namba, K. ; Tanino, K.
  • Journal Title: Tetrahedron Letter Volume: 53 Issue: 43 Pages: 5725-5728
  • DOI: 10.1016/j.tetlet.2012.07.130
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] One-Pot Synthesis of Highly Fluorescent 2,5-Disubstituted-1,3a,6a-triazapentalene (2012)
  • Author(s): K. Namba, A. Mera, A. Osawa, E. Sakuda, N. Kitamura and K. Tanino
  • Journal Title: Org. Lett. Volume: 14 Issue: 21 Pages: 5554-5557
  • DOI: 10.1021/ol302668y
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 機能性蛍光分子1,3a,6a-トリアザペンタレンの置換基効果 (2014)
  • Author(s): 米良 茜, 大澤 歩, 難波 康祐, 谷野 圭持
  • Organizer: 日本薬学会第134年会
  • Place of Presentation: 熊本大学（熊本県）
• [Presentation] パラジウム触媒を用いたアレンとアリールボロン酸の付加反応を鍵とするHM-3の不斉全合成 (2014)
  • Author(s): 吉田 昌裕, 笠井 知世, 水口 智貴, 難波 康祐
  • Organizer: 日本薬学会第134年会
  • Place of Presentation: 熊本大学（熊本県）
• [Presentation] プロパルギルアジリジンの開環-環化反応による置換ピリジンのワンポット合成 (2014)
  • Author(s): 吉田 昌裕, 水口 智貴, 難波 康祐
  • Organizer: 日本薬学会第134年会
  • Place of Presentation: 熊本大学（熊本県）
• [Presentation] Lapidilectine B の全合成研究 (2014)
  • Author(s): 石川 裕大, 須藤 宏城, 吉田 昌裕, 谷野 圭持, 難波 康祐
  • Organizer: 日本薬学会第134年会
  • Place of Presentation: 熊本大学（熊本県）
• [Presentation] Calyciphylline F の全合成研究 (2014)
  • Author(s): 古高 涼太, 淵上 龍一, 吉田 昌裕, 谷野 圭持, 難波 康祐
  • Organizer: 日本薬学会第134年会
  • Place of Presentation: 熊本大学（熊本県）
• [Presentation] Palau'amineの全合成研究 (2014)
  • Author(s): 竹内 公平, 海原 由香理, 難波 康祐, 谷野 圭持
  • Organizer: 日本化学会第94春季年会
  • Place of Presentation: 名古屋大学（愛知県）
• [Presentation] Nagelamide Kの全合成研究 (2014)
  • Author(s): 藤本 夏月, 難波 康祐, 谷野 圭持
  • Organizer: 日本化学会第94春季年会
  • Place of Presentation: 名古屋大学（愛知県）
• [Presentation] 作用機序解明を指向したpalau'amineの全合成研究 (2014)
  • Author(s): 難波康祐
  • Organizer: 日本化学会第94春季年会特別企画「有機合成化学を起点とするものづくり戦略」
  • Place of Presentation: 名古屋大学（愛知県）
  • Invited
• [Presentation] 実践的合成研究を基盤としたイネ科植物の鉄イオン取り込み機構に関する研究 (2013)
  • Author(s): 難波康祐
  • Organizer: 有機合成化学講習会
  • Place of Presentation: 日本薬学会・長井記念ホール（東京都）
  • Year and Date: 2013-06-19
  • Invited
• [Presentation] N,N-アシルトシルヒドラジドを用いた含窒素四置換炭素構築法の開発 (2013)
  • Author(s): 難波康祐
  • Organizer: 日本化学会第93春季年会
  • Place of Presentation: 立命館大学（草津）
  • Year and Date: 2013-03-22
• [Presentation] 2,5-二置換-1,3a,6a-トリアザペンタレンのone pot 合成 (2013)
  • Author(s): 難波康祐
  • Organizer: 日本化学会第93春季年会
  • Place of Presentation: 立命館大学（草津）
  • Year and Date: 2013-03-22
• [Presentation] パラウアミンの全合成研究 (2013)
  • Author(s): 難波康祐
  • Organizer: 日本化学会第93春季年会
  • Place of Presentation: 立命館大学（草津）
  • Year and Date: 2013-03-22
• [Presentation] 機能性蛍光分子トリアザペンタレンの開発と応用 (2013)
  • Author(s): 難波康祐
  • Organizer: 日本化学会第93春季年会
  • Place of Presentation: 立命館大学（草津）
  • Year and Date: 2013-03-22
• [Presentation] パラウアミンの全合成研究 (2013)
  • Author(s): 難波康祐
  • Organizer: 日本化学会北海道支部2013年冬季研究発表会
  • Place of Presentation: 北海道大学（札幌）
  • Year and Date: 2013-01-29
• [Presentation] 機能性蛍光分子トリアザペンタレンの開発と応用 (2013)
  • Author(s): 難波康祐
  • Organizer: 日本化学会北海道支部2013年冬季研究発表会
  • Place of Presentation: 北海道大学（札幌）
  • Year and Date: 2013-01-29
• [Presentation] 生体機能制御分子の創製へと繋ぐ実践的合成化学研究 (2013)
  • Author(s): 難波康祐
  • Organizer: 岡山大学異分野融合研究支援事業「有機合成を基盤とした生体機能制御分子の創製」
  • Place of Presentation: 岡山大学（岡山県）
  • Invited
• [Presentation] パラジウム触媒を用いた炭酸プロパルギルエステルと2-ビニルフェノールの 連続的求核置換-[2+2]環化付加反応 (2013)
  • Author(s): 吉田 昌裕, 大野 祥子, 難波 康祐
  • Organizer: 第39回反応と合成の進歩シンポジウム
  • Place of Presentation: 九州大学（福岡県）
• [Presentation] 機能性蛍光分子トリアザペンタレンの開発と応用 (2013)
  • Author(s): 大澤 歩, 米良 茜, 吉田 昌裕, 谷野 圭持, 難波 康祐
  • Organizer: 第52回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会 中国四国支部学術大会
  • Place of Presentation: 松山大学（愛媛県）
• [Presentation] (±)-Lapidilectine B の全合成研究 (2013)
  • Author(s): 石川 裕大, 須藤 宏城, 吉田 昌裕, 谷野 圭持, 難波 康祐
  • Organizer: 第52回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会 中国四国支部学術大会
  • Place of Presentation: 松山大学（愛媛県）
• [Presentation] Calyciphylline F の全合成研究 (2013)
  • Author(s): 古高 涼太, 淵上 龍一, 吉田 昌裕, 谷野 圭持, 難波 康祐
  • Organizer: 第52回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会 中国四国支部学術大会
  • Place of Presentation: 松山大学（愛媛県）
• [Presentation] パラジウム触媒並びに酸化剤を用いた環化反応による置換フロクロメノンの合成 (2013)
  • Author(s): 小林 明日香, 吉田 昌裕, 難波 康祐
  • Organizer: 第52回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会 中国四国支部学術大会
  • Place of Presentation: 松山大学（愛媛県）
• [Presentation] パラジウム触媒を用いた炭酸プロパルギル化合物とβ - エナミノエステルの連続的環化反応による四置換ピ ロールの位置選択的合成 (2013)
  • Author(s): 大野 祥子, 吉田 昌裕, 難波 康祐
  • Organizer: 第52回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会 中国四国支部学術大会
  • Place of Presentation: 松山大学（愛媛県）
• [Presentation] 機能性蛍光分子1,3a,6a-トリアザペンタレンの開発と応用 (2013)
  • Author(s): 大澤 歩, 米良 茜, 難波 康祐, 谷野 圭持
  • Organizer: 第3回CSJ化学フェスタ
  • Place of Presentation: タワーホール船掘（東京都）
• [Presentation] Palau'amineの全合成研究 (2013)
  • Author(s): 竹内 公平, 海原 由香理, 難波 康祐, 谷野 圭持
  • Organizer: 第3回CSJ化学フェスタ
  • Place of Presentation: タワーホール船掘（東京都）
• [Presentation] イネ科植物の鉄イオン取り込み機構に学ぶものづくり戦略 (2013)
  • Author(s): 難波康祐
  • Organizer: 第3回CSJ化学フェスタ2013，ナノ機能への挑戦-材料，素子，バイオ，そして未来-
  • Place of Presentation: タワーホール船掘（東京都）
  • Invited
• [Presentation] Synthetic Studies on Palau'amine (2013)
  • Author(s): Kohei Takeuchi, Yukari Kaihara, Kosuke Namba and Keiji Tanino
  • Organizer: 13th International Conference on the Chemistry of Antibiotics and other bioactive compounds, ICCA-13
  • Place of Presentation: FUJI-VIEW HOTEL (Yamanashi)
• [Presentation] Synthesis of Oxazolidinones by Efficient Fixation of Atmospheric CO2 with Propargylic Amines by using a Silver/1,8-Diazabicyclo[5.4.0] undec-7-ene (DBU) Dual-Catalyst System (2013)
  • Author(s): Masahiro Yoshida, Tomotaka Muzuguchi and Kosuke Namba
  • Organizer: 13th International Conference on the Chemistry of Antibiotics and other bioactive compounds
  • Place of Presentation: FUJI-VIEW HOTEL (Yamanashi)
• [Presentation] Palau'amineの全合成研究 (2013)
  • Author(s): 竹内 公平, 海原 由香理, 難波 康祐, 谷野 圭持
  • Organizer: 第30回有機合成化学セミナー
  • Place of Presentation: せとうち児島ホテル（岡山県）
• [Presentation] 生物活性天然有機化合物の機能解明および実用化を指向した実践的合成研究 (2013)
  • Author(s): 難波康祐
  • Organizer: 第29回若手化学者のための化学道場
  • Place of Presentation: KKRホテル広島（広島県）
  • Invited
• [Presentation] パラジウム触媒を用いたアリルジエステルとβ-エナミノエステルの連続的環化反応の開発 (2013)
  • Author(s): 吉田 昌裕, 木下 航揮, 難波 康祐
  • Organizer: 第29回若手化学者のための化学道場
  • Place of Presentation: KKRホテル広島（広島県）
• [Presentation] Palladium-catalyzed cascade nucleophilic substitution[2+2] cyclization of propargylic esters with 2-vinylphenols (2013)
  • Author(s): Masahiro Yoshida, Shoko Ohno and Kosuke Namba
  • Organizer: he First Asian Conference for "MONODUKURI" Strategy by Synthetic Organic Chemistry (ACMS)
  • Place of Presentation: Southern Beach Hotel & Resort OKINAWA (Okinawa)
• [Presentation] Palladium-catalyzed unusual cascade cyclization of 4-hydroxy-2-pyrones with allylic bisacetates (2013)
  • Author(s): Masahiro Yoshida, Miki Shibata and Kosuke Namba
  • Organizer: The First Asian Conference for "MONODUKURI" Strategy by Synthetic Organic Chemistry (ACMS)
  • Place of Presentation: Southern Beach Hotel & Resort OKINAWA (Okinawa)
• [Presentation] Synthesis of substituted pyridines by a ring openingcyclization reaction of propargylic aziridines (2013)
  • Author(s): Masahiro Yoshida, Tomotaka Muzuguchi and Kosuke Namba
  • Organizer: The First Asian Conference for "MONODUKURI" Strategy by Synthetic Organic Chemistry (ACMS)
  • Place of Presentation: Southern Beach Hotel & Resort OKINAWA (Okinawa)
• [Presentation] Enantioselective Total Synthesis of HM-3 (2013)
  • Author(s): Masahiro Yoshida, Tomoyo Kasai and Kosuke Namba
  • Organizer: The First Asian Conference for "MONODUKURI" Strategy by Synthetic Organic Chemistry (ACMS)
  • Place of Presentation: Southern Beach Hotel & Resort OKINAWA (Okinawa)
• [Presentation] Regio-and Diastereoselective Oxidative Radical Cyclization of Cyclic -Keto Ester with Alkenes (2013)
  • Author(s): Masahiro Yoshida, Shota Yodokawa, Hironobu Takai, Kozo Shishido and Kosuke Namba
  • Organizer: The First Asian Conference for "MONODUKURI" Strategy by Synthetic Organic Chemistry (ACMS)
  • Place of Presentation: Southern Beach Hotel & Resort OKINAWA (Okinawa)
• [Presentation] Organic Chemistry Research on Iron Acquisition in Graminaceous Plants (2013)
  • Author(s): Kosuke Namba
  • Organizer: The First Asian Conference for "MONODUKURI" Strategy by Synthetic Organic Chemistry (ACMS)
  • Place of Presentation: Southern Beach Hotel & Resort OKINAWA (Okinawa)
  • Invited
• [Presentation] Palau'amineの全合成研究 (2013)
  • Author(s): 竹内 公平, 海原 由香理, 難波 康祐, 谷野 圭持
  • Organizer: 第25回万有札幌シンポジウム
  • Place of Presentation: 北海道大学（北海道札幌市）
• [Presentation] 実践的合成研究を基盤としたイネ科植物の鉄イオン取り込み機構に関する研究 (2013)
  • Author(s): 難波康祐
  • Organizer: 有機合成化学講習会
  • Place of Presentation: 長井記念ホール（東京都）
  • Invited
• [Presentation] 生物活性天然有機化合物の機能解明及び実用化を指向した実践的合成研究 (2013)
  • Author(s): 難波康祐
  • Organizer: 徳島大学薬学部講演会
  • Place of Presentation: 徳島大学（徳島市）
  • Invited
• [Presentation] 初蛍光型クリック反応の開発とその革新的蛍光特性 (2013)
  • Author(s): 難波康祐
  • Organizer: 大阪市立大学有機化学セミナー
  • Place of Presentation: 大阪市立大学（大阪市）
  • Invited
• [Presentation] Direct Synthesis of 1,3a,6a-Triazapentalene Derivatives and Their Interesting Fluorescent Properties. (2012)
  • Author(s): Kosuke Namba
  • Organizer: Cambodian Malaysian Chemical Conference (CMCC)
  • Place of Presentation: Angkor Century Resort ＆ Spa (Siem Reap)
  • Year and Date: 2012-10-19
  • Invited
• [Presentation] Organic Chemistry Research on Iron Acquisition in Graminaceous Plants (2012)
  • Author(s): Kosuke Namba
  • Organizer: 17th Malaysian Chemical Congress 2012 (17MCC)
  • Place of Presentation: Putra World Trade Centre (Malaysia)
  • Year and Date: 2012-10-15
  • Invited
• [Presentation] イネ科植物の鉄イオン取り込み機構に関する有機化学的研究 (2012)
  • Author(s): 難波康祐
  • Organizer: 第54回天然有機化合物討論会
  • Place of Presentation: 東京農業大学（東京都）
  • Year and Date: 2012-09-18
• [Presentation] 発蛍光型クリック反応の開発とその革新的蛍光特性 (2012)
  • Author(s): 難波康祐
  • Organizer: 天然物ケミカルバイオロジー：分子標的と活性制御 第1回若手ワークショップ
  • Place of Presentation: 東京医科歯科大学（東京都）
• [Presentation] N,N-アシルトシルヒドラジドを用いた含窒素四置換炭素構築法の開発 (2012)
  • Author(s): 難波康祐
  • Organizer: 日本化学会北海道支部2012年夏季研究発表会
  • Place of Presentation: 旭川工業高等専門学校（旭川市）
• [Presentation] 機能性蛍光分子2,5-二置換-1,3a,6a-トリアザペンタレンのone pot 合成 (2012)
  • Author(s): 難波康祐
  • Organizer: 日本化学会北海道支部2012年夏季研究発表会
  • Place of Presentation: 旭川工業高等専門学校（旭川市）