2021 Fiscal Year Final Research Report

Collective synthesis of natural products and elucidation of its biological functions

Research Project

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Project/Area Number	19H02896
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 38040:Bioorganic chemistry-related
Research Institution	Nagoya University
Principal Investigator	NISHIKAWA Toshio 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (90208158)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	中崎敦夫名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (00366428) 安立昌篤東北大学, 薬学研究科, 准教授 (80432251)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords	天然物 / 化学合成 / 網羅的合成 / テトロドトキシン / チャルテリン / オシラトキシン / アプリシアトキシン
Outline of Final Research Achievements	This research aims at collective synthesis of structurally complex natural products whose biological activities have not been reported, and explore of the unique and potent biological activities and its application to medicine or biochemical tools. We first synthesized seven cyclic guanidinium compounds isolated as candidates of the biosynthetic intermediates from pufferfish or newts. Next, we successfully developed construction of the core skeleton of chartellines, alkaloid possessing indolenine, imidazole, and beta-lactam. Third, six analogs of oscillatoxin/aplysiatoxin, marine polyketide, were synthesized from a same intermediate in a few steps. Most of those are the first chemical synthesis of the natural analogs, and discovery of new biological activity is anticipated.
Free Research Field	天然物化学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	本研究の最大の学術的意義は、３つの天然物群の化学合成法を開発したことにある。特に、フグ毒テトロドトキシンの生合成中間体の候補化合物群（3個）と海産ポリケチド天然物オシラトキシン/アプリシアトキシン（6個）は、天然から単離された量がいずれも数十から数百マイクログラムと極めて少ないため、ほとんど生物活性評価が行われていない。テトロドトキシンは電位依存性ナトリウムチャネルの特異的阻害剤として、アプリシアトキシンは強力なPKCの活性化剤として有名である。本研究で関連化合物を網羅的に化学合成する手法を開発したので、今後、医薬品候補や研究用ツール分子となるようなユニークで有用な生物活性の発見が期待される。