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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Development of novel stereochemical analytical technique of biomolecules by the VCD exciton chirality method

Research Project

Project/Area Number 19H02836
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

門出 健次  北海道大学, 先端生命科学研究院, 教授 (40210207)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 谷口 透  北海道大学, 先端生命科学研究院, 講師 (00587123)
村井 勇太  北海道大学, 先端生命科学研究院, 助教 (20707038)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
KeywordsVCD / 円二色性 / 励起子キラリティー / 立体構造解析 / 特性吸収
Outline of Annual Research Achievements

昨年に引き続き、アルキン、アジド、ニトリル、イソニトリル等のIR官能基のVCD励起子キラリティー法への応用可能性を検証するために、各種IR官能基を有する化合物を合成し、その実測VCDを検証した。特に、計算スペクトルとの比較により、その実用化について検討した。得られた、ビナフチル誘導体の理論計算を厳密に実施し、実測スペクトルと比較、最適と思われる官能基の割り出しを行った。
生体関連分子へのVCD励起子キラリティー法適用を意識してセラミド類の合成を実施した。特に、昨年に引き続き、アシルセラミド類の合成を進めた。アシルセラミドは、人間の皮膚のバリア機能を担う巨大スフィンゴ脂質分子である。近年、アトピー性皮膚炎の原因がアシルセラミド合成酵素の欠損によるものであることが発見されている。創薬的見地からの興味も鑑み、巨大アシルセラミド分子の全合成研究を実施した。本分子には二つの不斉炭素があるが、その絶対配置決定は、通常の方法では極めて困難である。アシルセラミドは基本骨格である超長鎖脂肪酸、スフィンゴイド塩基、エポキサイド部分に分け、それぞれの部分合成を実施後、カップリングすることで全合成を検討した。絶対配置既知のL‐セリンから出発して、Wittigカップリング、選択的還元反応により、効率的にスフィンゴイド塩基部分の合成を実施した。また、長鎖脂肪酸の合成においては、主として三重結合の還元をキーステップとした戦略で合成を企画した。これまでに、スフィンゴイド塩基、超長鎖脂肪酸、エポキサイド部分の合成に成功し、残り数ステップで全部品の合成が完了する。その後、カップリング反応を検討し、全合成を達成する予定である。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (23 results)

All 2022 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 4 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Penta-deuterium-labeled 4E, 8Z-sphingadienine for rapid analysis in sphingolipidomics study2022

    • Author(s)
      Yuta Murai, Kohei Yuyama, Daisuke Mikami, Yasuyuki Igarashi, Kenji Monde
    • Journal Title

      Chem. Phys. Lipids

      Volume: 245 Pages: 105202-105210

    • DOI

      10.1016/j.chemphyslip.2022.105202

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Control of Reactions of Pyruvates by Catalysts: Direct Enantioselective Mannich Reactions of Pyruvates Catalyzed by Amine-based Catalyst Systems2022

    • Author(s)
      Santanu Mondal, Ravindra D. Aher, Venkati Bethi, Yu-Ju Lin, Tohru Taniguchi, Kenji Monde, Fujie Tanaka
    • Journal Title

      Org. Lett.

      Volume: 24 Pages: 1853-1858

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.2c00436

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stereostructural Analysis of Flexible Oxidized Fatty Acids by VCD Spectroscopy2022

    • Author(s)
      Tohru Taniguchi, Naka Ida, Takuya Kitahara, Davidson Obinna Agbob Kenji Monde
    • Journal Title

      Chem. Commun.

      Volume: 58 Pages: 6116-6119

    • DOI

      10.1039/D2CC01337A

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Shortwave-infrared (SWIR) emitting annexin V for high-contrast fluorescence molecular imaging of tumor apoptosis in living mice2022

    • Author(s)
      Mahadeva M. M. Swamy, Setsuko Tsuboi, Yuta Murai, Kenji Monde, Takashi Jin
    • Journal Title

      RSC Advances

      Volume: 12 Pages: 19632-19639

    • DOI

      10.1039/D2RA03315A

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A near-infrared fluorescent long-chain fatty acid toward optical imaging of cardiac metabolism in living mice2022

    • Author(s)
      Mahadeva M. M. Swamy, Mohamad Zarif Mohd Zubir, Mutmainah, Setsuko Tsuboi, Yuta Murai, Kenji Monde, Ken-ichi Hirano, Takashi Jin
    • Journal Title

      Analyst

      Volume: 147 Pages: 4206-4212

    • DOI

      10.1039/D2AN00999D

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evaluation of Plant Ceramide Species-Induced Exosome Release from Neuronal Cells and Exosome Loading Using Deuterium Chemistry2022

    • Author(s)
      Yuta Murai, Takumi Honda, Kohei Yuyama, Daisuke Mikami, Koichi Eguchi, Yuichi Ukawa, Seigo Usuki, Yasuyuki Igarashi, Kenji Monde
    • Journal Title

      Int. J. Mol. Sci.

      Volume: 23 Pages: 10751

    • DOI

      10.3390/ijms231810751

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Immuno-Digital Invasive Cleavage Assay for Analyzing Alzheimer’s Amyloid β-Bound Extracellular Vesicles2022

    • Author(s)
      Kohei Yuyama, Hui Sun, Yasuyuki Igarashi, Kenji Monde, Takumi Hirase, Masato Nakayama, Yoichi Makino
    • Journal Title

      Alzheimer's Res. Ther.

      Volume: 14 Pages: 140

    • DOI

      10.1186/s13195-022-01073-w

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stereoselective Construction of Fluorinated Quaternary Stereogenic Centers via an Organocatalytic Asymmetric exo-Selective Diels-Alder Reaction in the Presence of Water2022

    • Author(s)
      Bojan Bondzic, Konstantinos Daskalakis, Tohru Taniguchi, Kenji Monde, Yujiro Hayashi
    • Journal Title

      Org. Lett.

      Volume: 24 Pages: 7455-7460

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.2c03043

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Total Synthesis, Absolute Configuration, and Phytotoxic Activity of Foeniculoxin2022

    • Author(s)
      Akane Yamagishi,Yuki Egoshi, MakotoT. Fujiwara, Noriyuki Suzuki,TohruTaniguchi, Ryuuichi D. Itoh,Yumiko Suzuki, Yoshiro Masuyama, Kenji Monde, ToyonobuUsuki
    • Journal Title

      Eur. J. Chem.

      Volume: 29 Pages: e202203396

    • DOI

      10.1002/chem.202203396

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 多価リンカーを用いた環状オリゴ糖の新規合成法の開発2022

    • Author(s)
      西田ひかり, 谷口 透, 門出 健次
    • Organizer
      天然物化学談話会
  • [Presentation] スフィンゴ脂質病の治療法を指向した新規光キャプチャー創製の研究2022

    • Author(s)
      阿部 美良乃, 村井 勇太, 門出 健次
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会第15回年会
  • [Presentation] 食品由来マラバリコーンCの 多様な生理活性とその機構解明2022

    • Author(s)
      門出 健次, 村井 勇太
    • Organizer
      文部科学省科学研究費補助金 新学術領域研究 「化学コミュニケーションのフロンティア」 取りまとめシンポジウム プログラム
    • Invited
  • [Presentation] Exploration of Biomolecularly Transparent IR Region for Structural Identification of Biomolecules Using VCD2022

    • Author(s)
      Kenji Monde
    • Organizer
      18th International Conference on Chiroptical Spectroscopy, CD2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Lipids Chemical Biology, controlling sphingolipid biosynthesis toward anti-obesity and SARS-CoV-2 inhibitors.2022

    • Author(s)
      Kenji Monde
    • Organizer
      Hunter Collage Thursday Seminar
    • Invited
  • [Presentation] Stereochemical Outcome of Deoxyfluorination of Unsaturated Alcohols2022

    • Author(s)
      Shu Takimoto, Nurul Fajry Maulida, Tohru Taniguchi, Kenji Monde
    • Organizer
      7th Vibrational Optical Activity Conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Malabaricone C, an inhibitor of SARS-CoV-2 infection, the SAR & mechanism studies.2022

    • Author(s)
      Kenji Monde
    • Organizer
      Asian Chemical Biology Initiative (ACBI) Meeting 2022
    • Invited
  • [Presentation] 多価リンカーを用いた環状オリゴ糖の新規合成法の開発2022

    • Author(s)
      西田 ひかり, 谷口 透, 門出 健次
    • Organizer
      日本糖質学会年会
  • [Presentation] スフィンゴミエリン合成酵素2と阻害剤間の結合様式解明を指向した新規光キャプチャー創製の研究2022

    • Author(s)
      阿部 美良乃, 村井 勇太 , 佐藤 長緒, 眞木 美帆, 門出 健次
    • Organizer
      第15回セラミド研究会学術集会・第16回スフィンゴテラピィ研究会 合同年会
  • [Presentation] 植物型スフィンガジエニンによる皮膚バリア改善効果の機序解明研究2022

    • Author(s)
      奥川 真奈美, 村井 勇太, 湯山 耕平, 門出 健次
    • Organizer
      第15回セラミド研究会学術集会・第16回スフィンゴテラピィ研究会 合同年会
  • [Presentation] 精巣、精子活性に関わる多価不飽和極長鎖脂肪酸含有スフィンゴ脂質の合成2022

    • Author(s)
      大塚 汐里, 村井 勇太, 門出 健次
    • Organizer
      第15回セラミド研究会学術集会・第16回スフィンゴテラピィ研究会 合同年会
  • [Presentation] - 光励起で、未来を照らす- Photo-Excitonix2022

    • Author(s)
      門出 健次
    • Organizer
      フォトエキサイトニクス研究拠点 第5回研究会
    • Invited
  • [Remarks] 北海道大学大学院先端生命科学研究院付属施設次世代物質生命科学センター 研究業績

    • URL

      https://life.sci.hokudai.ac.jp/fr/academic-achievements

  • [Remarks] 北海道大学大学院先端生命科学研究院 化学生物学研究室

    • URL

      https://altair.sci.hokudai.ac.jp/infchb/sub/publication.html

URL: 

Published: 2023-12-25  

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