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2012 Fiscal Year Annual Research Report

Antitumor ligands from marine organisms

Planned Research

Project AreaChemical Biology using bioactive natural products as specific ligands: identification of molecular targets and regulation of bioactivity
Project/Area Number 23102007
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

松永 茂樹  東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (60183951)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高田 健太郎  東京大学, 農学生命科学研究科, 助教 (90455353)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2016-03-31
Keywords海洋生物 / 抗腫瘍性 / 細胞毒性 / 酵素阻害
Outline of Annual Research Achievements

海洋生物には、植物や土壌微生物由来の化合物とは別種の化合物を含むことが知られる。ケミカルバイオロジーは、生物に対する低分子リガンドの作用の観察およびその作用機序の解析を基礎とする研究領域で、その根幹に位置すべきは、ユニークな構造と比類のない作用機序を有する低分子リガンドの発見である。このようなリガンドなくして、生命現象の神髄に触れる生体内での相互作用を解析することはできない。本研究では、未開拓の海洋生物資源である海産無脊椎動物と海洋微生物から、抗腫瘍性を示す低分子リガンドの創出を行った。
まず、海底泥から分離した真菌Penicillium sp.に含まれるがん細胞に対する細胞毒性成分の探索を行い、2種の新規化合物を含む7種のジケトピペラジン誘導体を単離した。これらの化合物にはヒストンメチル基転移酵素阻害活性を示すことが知られているキートシン中の活性部位と共通構造が含まれたため、同酵素に対する阻害活性を調べ構造活性相関を明らかにした。ついで、深海性カイメンEpipolasis sp.から低濃度でがん細胞に対して細胞毒性を示す化合物を2種単離した。いずれも複雑な構造のマクロライドで、かつ、核磁気共鳴スペクトルにおいてシグナルを与えない部分が含まれるため構造決定は難航した。しかし、部分構造がカイメン由来の既知化合物のspirastrellolideメチルエステル類と似ていたため、メチルエステル化したところ同一物質を与えた。Spirastrellolide類が遊離カルボン酸型として得られた初めての例であり、spirastrellolide類の細胞毒性がメチルエステルとほぼ同等であることを明らかにした。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究の目的は生命現象の解析に資するために有用な新規物質を発見することで、同時に、抗腫瘍物質の開発につながることも期待している。本年度は、海洋性真菌および深海性カイメンから細胞毒性を示す化合物を発見した。いずれも、過去に見いだされた化合物の類縁物質であり、新規骨格の発見には至っていないが、どちらの場合も構造活性相関を明らかにし、ケミカルバイオロジー研究にある程度の貢献ができたものと考えている。

Strategy for Future Research Activity

細胞毒性および酵素阻害活性スクリーニングにおいて有望な活性を示す化合物が見いだされており、引き続き活性成分の探索、構造決定、構造活性相関の検討等を通して、有用物質の創製に向けた研究を進める。

  • Research Products

    (11 results)

All 2013 2012

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Isolation of cilliatamide D from a marine sponge Stelletta sp. and a reinvestigation of the configuration of ciliatamide A2013

    • Author(s)
      Imae, Y
    • Journal Title

      J. Nat. Prod.

      Volume: 76 Pages: 755-758

    • DOI

      10.1021/np300878b

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Gliotoxin analogues from a marine-derived fungus, Penicillium sp., and their cytotoxic and histone methyltransferase inhibitory activities2012

    • Author(s)
      Sun, Y
    • Journal Title

      J. Nat. Prod.

      Volume: 75 Pages: 111-114

    • DOI

      10.1021/np200740e

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Isolation of spirastrellolides A and B from a marine sponge Epiplasis sp. and their cytotoxic activities2012

    • Author(s)
      Suzuki, M
    • Journal Title

      J. Nat. Prod.

      Volume: 75 Pages: 1192-1195

    • DOI

      10.1021/np2009576

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 遺伝子組換え酵母を用いた小臥蛇島産カイメンからの新規ステロイド配糖体の単離および構造決定2013

    • Author(s)
      鈴木真志
    • Organizer
      平成25年度日本水産学会春季大会
    • Place of Presentation
      東京海洋大学
    • Year and Date
      2013-03-27 – 2013-03-27
  • [Presentation] カイメンStelletta sp.由来のciliatamide Dの構造決定およびciliatamide Aの絶対配置の精査2013

    • Author(s)
      今榮康文
    • Organizer
      平成25年度日本水産学会春季大会
    • Place of Presentation
      東京海洋大学
    • Year and Date
      2013-03-27 – 2013-03-27
  • [Presentation] 未同定種カイメン由来の薬剤耐性がん細胞に対する生育阻害物質の構造2013

    • Author(s)
      高梨笑未
    • Organizer
      平成25年度日本水産学会春季大会
    • Place of Presentation
      東京海洋大学
    • Year and Date
      2013-03-27 – 2013-03-27
  • [Presentation] 海洋放線菌Streptomyces sp.由来の新規ペプチドの単離と構造決定2013

    • Author(s)
      二宮章洋
    • Organizer
      平成25年度日本水産学会春季大会
    • Place of Presentation
      東京海洋大学
    • Year and Date
      2013-03-27 – 2013-03-27
  • [Presentation] Bioactive ligands from marine organisms2012

    • Author(s)
      Shigeki Matsunaga
    • Organizer
      The 7th International conference on cutting-edge organic Chemistry in Asia
    • Place of Presentation
      Nanyang Technological University
    • Year and Date
      2012-12-12 – 2012-12-12
    • Invited
  • [Presentation] Bioactive ligands from marine organisms2012

    • Author(s)
      Shigeki Matsunaga
    • Organizer
      The 1st International Symposium on Chemical Biology of Natural Products: Target ID and Regulation of Bioactivity
    • Place of Presentation
      京都センチュリーホテル
    • Year and Date
      2012-11-01 – 2012-11-01
    • Invited
  • [Presentation] Bioactive ligands from marine organisms2012

    • Author(s)
      Shigeki Matsunaga
    • Organizer
      2012 International Symposium on Natural Product and Drug Discovery and Pharmaceutical Education
    • Place of Presentation
      Sunchon National University, Korea
    • Year and Date
      2012-10-18 – 2012-10-18
    • Invited
  • [Presentation] Biologically active metabolites from sponges and microbes2012

    • Author(s)
      Shigeki Matsunaga
    • Organizer
      The 9th Asia-Pacific Marine Biotechnology Conference
    • Place of Presentation
      高知市文化プラザ
    • Year and Date
      2012-07-15 – 2012-07-15
    • Invited

URL: 

Published: 2018-02-02  

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