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2019 Fiscal Year Research-status Report

海洋天然物由来の抗寄生虫薬リードの創出

Research Project

Project/Area Number 18K14346
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

岩崎 有紘  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 助教 (00754897)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords海洋天然物 / マラリア / トリパノソーマ / シアノバクテリア
Outline of Annual Research Achievements

海洋天然物由来の抗寄生虫薬リード化合物の創出を目指す本研究に関し、本年度は以下の実績を上げた。
(1) 沖縄県に生息する海洋シアノバクテリア Caldora penicillate より、抗マラリア活性を示す鎖状リポペプチド hoshinoamide C を単離した。スペクトル解析によりその平面構造を決定し、分解反応と全合成の達成を通じて、その絶対立体配置を決定した。本化合物は数 μM 程度の濃度でマラリア原虫の増殖を阻害することが分かった。抗寄生虫活性の詳細については、現在評価を進めている。
(2) 沖縄県に生息する Dapis 属海洋シアノバクテリアより、鎖状ペプチドiheyamides A-C を単離し、その構造を決定した。これらのうち iheyamide A は 15 μM の濃度でもヒト細胞に毒性を示さない一方で、 1.5 μM 程度の濃度でアフリカ睡眠病の病原生物であるトリパノソーマ類の増殖を阻害することが分かった。また構造活性相関を検討した結果、C 末端に存在する pyrrolinone 構造が抗トリパノソーマ活性の発現に重要であることが分かった。さらに同シアノバクテリアより、微量成分として pyrrolinone 部のみからなる新規天然物 (iheyanone) を単離した。Iheynanone の抗寄生虫活性については、まだ評価を行えていないが、前述の構造活性相関を踏まえると、ファーマコフォアであることが期待される。活性に関しては、現在評価を進めている。
(3) 上記に加え、沖縄県および鹿児島県に生息する海洋シアノバクテリアより、新規天然物 kinenzoline、nohoamide、alotamide を単離した。これらはいずれもマラリアやトリパノソーマに対して抗寄生虫活性を示す化合物であった。現在、絶対立体配置の決定と、活性の詳細について評価を進めている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

抗寄生虫活性を示す新規天然物を新たに複数発見できたことは、大きな成果である。従来見出してきた抗寄生虫活性を示す天然物に加え、これらの化合物についても構造活性相関と作用機序の解明を進めていく。

Strategy for Future Research Activity

今年度発見した化合物のうち、iheyamides A-C については、現在全合成研究に取り組んでいる。その過程で得られた種々の中間体に対して、抗寄生虫活性を評価し、構造活性相関を明らかにする。また kinenzoline、nohoamide、alotamide については、絶対立体配置の決定と抗寄生虫活性の詳細な評価を進める。一方で、これまでに発見した抗寄生虫活性をもつ天然物のうち、プローブの調製の終わっているものについては、アフィニティ精製による原虫内標的分子の探索を進める。

Causes of Carryover

次年度使用額が生じた理由としては、(1) 予想していた以上に新規化合物の単離、構造決定に要する試薬の使用量が少なかったこと、(2) 2020年1月~3月にかけて、米国への長期出張があったことがあげられる。今年度発見した新規化合物は、クロマト操作において扱いやすい物性の化合物が多かったため、分離条件の検討が容易であった。また、NMR スペクトルの取得においても、一般的な重溶媒で良質なスペクトルが得られたことから、高価な重溶媒の使用が抑えられた。
次年度は作用機序解明に向けた生化学系試薬の購入が予想される。こうした試薬は有機化学実験で用いられる試薬よりも高価であるため、次年度使用額をこれらの購入に充てる。

  • Research Products

    (15 results)

All 2020 2019 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Ikoamide, an Antimalarial Lipopeptide from an Okeania sp. Marine Cyanobacterium2020

    • Author(s)
      Iwasaki Keitaro、Iwasaki Arihiro、Sumimoto Shimpei、Matsubara Teruhiko、Sato Toshinori、Nozaki Tomoyoshi、Saito-Nakano Yumiko、Suenaga Kiyotake
    • Journal Title

      Journal of Natural Products

      Volume: 83 Pages: 481~488

    • DOI

      https://doi.org/10.1021/acs.jnatprod.9b01147

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Isolation and Total Synthesis of Mabuniamide, a Lipopeptide from an Okeania sp. Marine Cyanobacterium2019

    • Author(s)
      Ozaki Kaori、Iwasaki Arihiro、Sezawa Dai、Fujimura Haruka、Nozaki Tomoyoshi、Saito-Nakano Yumiko、Suenaga Kiyotake、Teruya Toshiaki
    • Journal Title

      Journal of Natural Products

      Volume: 82 Pages: 2907~2915

    • DOI

      https://doi.org/10.1021/acs.jnatprod.9b00749

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Marine Natural Products: A Source of Novel Anticancer Drugs2019

    • Author(s)
      Khalifa Shaden A. M.、Elias Nizar、Farag Mohamed A.、Chen Lei、Saeed Aamer、Hegazy Mohamed-Elamir F.、Moustafa Moustafa S.、Abd El-Wahed Aida、Al-Mousawi Saleh M.、Musharraf Syed G.、Chang Fang-Rong、Iwasaki Arihiro、Suenaga Kiyotake、Alajlani Muaaz、Goeransson Ulf、El-Seedi Hesham R.
    • Journal Title

      Marine Drugs

      Volume: 17 Pages: 491~491

    • DOI

      10.3390/md17090491

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 直接的アルキン濃縮精製法を駆使した海洋シアノバクテリア由来新規リポペプチド類の単離と構造決定2020

    • Author(s)
      髙橋寛樹、岩﨑有紘、大金賢司、中尾周平、どど孝介、袖岡幹子、末永聖武
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
  • [Presentation] 海洋鎖状リポペプチド hoshinoamide C の全合成と絶対立体配置の決定2020

    • Author(s)
      大友啓介、末永聖武、岩﨑有紘
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
  • [Presentation] 海洋シアノバクテリア由来新規鎖状ペプチド Iheyamide 類の単離と構造決定2020

    • Author(s)
      栗澤尚瑛、岩崎有紘、末永聖武
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
  • [Presentation] Synthetic Studies on Ikoamide2020

    • Author(s)
      末永聖武、駱永翰、岩﨑有紘
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
  • [Presentation] 海洋シアノバクテリア由来リポペプチド Jahanyne 類のアポトーシス誘導活性の作用機序解明研究2020

    • Author(s)
      保科静香・岩﨑有紘・工藤隆文・田代 悦・照屋俊明・井本正哉・末永聖武
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
  • [Presentation] Discovery and Biological Activities of Novel Lipopeptides Isolated from Marine Cyanobacteria2019

    • Author(s)
      Arihiro Iwasaki
    • Organizer
      Keio International Symposium on Innovative Synthesis of Complex Molecules
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 強力な抗トリパノソーマ活性を示す海洋天然物 hoshinolactam 類の単離、構造決定、全合成と生物活性2019

    • Author(s)
      岩崎 有紘、小川 英俊、澄本 慎平、鄭 丞宰、岩月 正人、石山 亜紀、穂刈 玲、乙黒 一彦、大村 智、中野 由美子、野崎 智義、末永 聖武
    • Organizer
      第61回天然有機化合物討論会
  • [Presentation] Discovery, total synthesis and mode of action of kurahyne, a novel ER stress inducer from a marine cyanobacterium2019

    • Author(s)
      Arihiro Iwasaki
    • Organizer
      Hainan Vocational University of Science and Technology
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Discovery, total synthesis and mode of action of kurahyne, a novel ER stress inducer from a marine cyanobacterium2019

    • Author(s)
      Arihiro Iwasaki
    • Organizer
      ‘One Belt, One Road’ Young Scientist Forum
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 海洋天然物 Jahanyne 類の全合成および結合タンパク質の同定2019

    • Author(s)
      保科静香、岩﨑有紘、藤村遥、岡本慎一朗、工藤隆文、照屋俊明、末永聖武
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会第14回年会
  • [Presentation] 海洋性シアノバクテリア由来鎖状リポペプチド Jahanyne 類の構造、全合成、および生物活性2019

    • Author(s)
      保科静香、岩﨑有紘、藤村遥、岡本慎一朗、工藤隆文、澄本慎平、NGUYEN Kim Anh、小川英俊、大野修、照屋俊明、末永聖武
    • Organizer
      第9回CSJ化学フェスタ2019
  • [Remarks] 研究室ホームページ(慶應義塾大学理工学部化学科末永研究室)

    • URL

      http://user.keio.ac.jp/~suenaga/sand/

URL: 

Published: 2021-01-27  

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