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タンパク質SUMO化を阻害する天然物リガンドの合成供給と構造活性相関

Publicly Offered Research

Project AreaChemical Biology using bioactive natural products as specific ligands: identification of molecular targets and regulation of bioactivity
Project/Area Number 24102534
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 Institute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

平井 剛  独立行政法人理化学研究所, 袖岡有機合成化学研究室, 専任研究員 (50359551)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2014-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2013: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2012: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywordsタンパク質SUMO化 / 天然物 / 有機合成 / 構造活性相関
Research Abstract

本研究では、タンパク質翻訳後修飾の1つであるSUMO化に着目し、これを制御するspectomycin B1(SMB1)の化学合成、さらにより高活性な化合物の創製を目指した構造活性相関を展開し、あらたな分子設計理論を確立することを最終目的としている。
SMB1はダイマー構造を有し、モノマーはspectomycin A2(SMA2)という別の天然物である。SUMO化阻害活性に対するSMB1のダイマー構造の重要性は不明であった。そこでモノマー構造で阻害活性を示すかを明らかにすること、さらに阻害活性に対する不斉炭素の影響を検討することを目的として、今年度はSMA2とその類縁体spectomycin A1(SMA1)、並びにそれらの立体異性体の合成を検討した。合成を効率よく進めるため、天然型異性体を立体選択的に合成するのではなく、すべての異性体を一挙に得る手法が効果的と考え、これを実現できる合成戦略を立案した。また、官能基化され芳香環化しやすい6員環構造と、そのベンジル位に存在するβ-メトキシ-不飽和カルボン酸を、如何に構築するかもポイントであった。
昨年我々は、不飽和カルボン酸をアルキンとしてマスクした前駆体を設定し、官能基化された6員環構造の構築を検討し、パラジウム触媒とヨウ化サマリウムを用いる環化によって、6員環構造を構築しつつ、可能な4種の立体異性体すべてを一挙に構築することに成功した。しかしながら、この生成物からβ-メトキシ-不飽和カルボン酸を構築することは出来なかった。本年度は、6員環構造構築前にβ-メトキシ-不飽和カルボン酸を組み込んだ前駆体を設定しなおし、種々検討した。その結果、同様の環化条件で、4種の異性体のうち3種を一挙に、しかもβ-メトキシ-不飽和カルボン酸等価体を有する形で得ることに成功し、さらにベンジル位の直接的酸化反応によって、SMB1の全骨格構築に成功した。

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。

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (13 results) (of which Invited: 10 results)

  • [Journal Article] C-シアロシド結合を有するガングリオシドアナログの創製2014

    • Author(s)
      平井 剛
    • Journal Title

      ファインケミカル

      Volume: 43 (No.2) Pages: 45-52

    • Related Report
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    • Author(s)
      M. Ozawa, M. Morita, G. Hirai, S. Tamura, M. Kawai, A. Tsuchiya, K. Oonuma, K. Maruoka, M. Sodeoka
    • Journal Title

      ACS Med. Chem. Lett.

      Volume: 4 Issue: 8 Pages: 730-735

    • DOI

      10.1021/ml400144e

    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of bis-unsaturated ester aldehydes as amino-glue probes: sequential double azaelectrocyclization as a promising strategy for bioconjugation.2013

    • Author(s)
      Tanaka, K., Nakamoto, Y., Siwu, ER., Pradipta, AR., Morimoto, K., Fujiwara, T., Yoshida, S., Hosoya, T., Tamura, Y., Hirai, G., Sodeoka, M., Fukase, K.
    • Journal Title

      Org Biomol Chem.,

      Volume: 11 Issue: 42 Pages: 7326-7333

    • DOI

      10.1039/c3ob41507d

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Unexpected Diels-Alder/Carbonylene Cascade toward the Biomimetic Synthesis of Chloropupukeananin2013

    • Author(s)
      T. Suzuki, Y. Miyajima, K. Suzuki, K. Iwakiri, M. Koshimizu, G. Hirai, M. Sodeoka, S.Kobayashi
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 15 Issue: 7 Pages: 1748-1751

    • DOI

      10.1021/ol400549q

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] CDC25A-inhibitory RE derivatives bind to pocket Q1 Q2 adjacent to the catalytic site2013

    • Author(s)
      Ayako Tsuchiya, 他9名
    • Journal Title

      Molecular Biosystems

      Volume: 9 Issue: 5 Pages: 1026-1034

    • DOI

      10.1039/c3mb00003f

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dual-specificity phosphatase CDC25A/B inhibitor identified from a focused library with nonelectrophilic core structureACS2012

    • Author(s)
      Ayako Tsuchiya, Go Hirai, 他5名
    • Journal Title

      Med. Chem. Lett.

      Volume: 3 Issue: 4 Pages: 294-298

    • DOI

      10.1021/ml2002778

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      2012 Annual Research Report
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  • [Presentation] Design and Development of Fluorine Containing Gangliosides: Establishing the Concept of Conformational Control2013

    • Author(s)
      Go Hirai
    • Organizer
      日本化学会第93春季年会 アジア国際シンポジウム
    • Place of Presentation
      立命館大学、滋賀県
    • Year and Date
      2013-03-24
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    • Invited
  • [Presentation] Synthetic studies of spectomycins, protein SUMOylation inhibitors2013

    • Author(s)
      Go Hirai
    • Organizer
      The 2nd International Symposium on Chemical Biology of Natural Products: Target ID and Regulation of Bioactivity
    • Place of Presentation
      Yokohama,Japan
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  • [Presentation] Synthetic Study Aiming at SAR Investigations of Spectomycins2013

    • Author(s)
      Yusaku Nomura, Frederic Thuaud, Go Hirai, Akihiro Ito, Minoru Yoshida, Mikiko Sodeoka
    • Organizer
      3rd ACP Junior Symposium
    • Place of Presentation
      Chiba, Japan
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    • Author(s)
      平井 剛
    • Organizer
      工学院大学大学院講義「化学応用学特論A」
    • Place of Presentation
      工学院大学、東京
    • Year and Date
      2012-11-05
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      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Synthetic Studies of Spectomycins, Protein SUMOylation Inhibitors2012

    • Author(s)
      Frederic Thuaud
    • Organizer
      The 1st International Symposium on Chemical Biology of Natural Products: Target ID and Regulation of Bioactivity
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2012-10-31
    • Related Report
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  • [Presentation] 天然物を元に設計した新しい分子によるタンパク質リン酸化制御2012

    • Author(s)
      平井 剛
    • Organizer
      新学術領域研究「天然物ケミカルバイオロジー」第2回若手研究者ワークショップ
    • Place of Presentation
      大阪大学、大阪
    • Year and Date
      2012-10-30
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    • Invited
  • [Presentation] 代謝安定性の獲得とコンホメーション制御を可能にする含フッ素ガングリオシド2012

    • Author(s)
      平井 剛
    • Organizer
      「有機合成化学を起点とするものづくり戦略」第2回ミニシンポジウム
    • Place of Presentation
      北海道大学、北海道
    • Year and Date
      2012-09-28
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Fluorine Containing C-linked Gangliosides Analogues

    • Author(s)
      Go Hirai
    • Organizer
      The First Asian Conference for "MONODUKURI" Strategy by Synthetic Organic Chemistry (ACMS)
    • Place of Presentation
      Okinawa, Japan
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    • Invited
  • [Presentation] 酵素に分解されない糖脂質の開発

    • Author(s)
      平井 剛
    • Organizer
      東京大学工学部 化学生命工学科講演会「化学と生命のかけはし」
    • Place of Presentation
      東京大学
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      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 生物活性物質を創る有機合成化学研究

    • Author(s)
      平井 剛
    • Organizer
      第1回慶應有機化学若手シンポジウム
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学
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    • Invited
  • [Presentation] 有機合成化学を活かした天然物基盤のケミカルバイオロジー研究

    • Author(s)
      平井 剛
    • Organizer
      早稲田大学講演会
    • Place of Presentation
      早稲田大学
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      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 天然物を基にした分子設計を足がかりとするものづくり

    • Author(s)
      平井 剛
    • 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
      船堀
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      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] CHF連結型シアリルガラクトースの合成とコンホメーション

    • Author(s)
      平井 剛
    • Organizer
      理研シンポジウム:第14回分析・解析技術と化学の最先端
    • Place of Presentation
      理化学研究所
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      2013 Annual Research Report
    • Invited

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Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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