Studies toward the total synthesis of Caribbean ciguatoxin for the development of a highly sensitive antibody-based immunoassy

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H02919
• 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: Tohoku University
• Principal Investigator: Makoto Sasaki 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (80235267)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 梅原 厚志 東北大学, 生命科学研究科, 助教 (40847018)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: カリブ海型シガトキシン / シガテラ食中毒 / 全合成 / 抗体作製 / 微量検出法

Outline of Final Research Achievements

Caribbean ciguatoxin (C-CTX-1) is the major causative toxin for ciguatera poisoning in the Caribbean Sea and the Northeast Atlantic areas. Convergent synthesis of the HIJKLMN-ring fragment of C-CTX-1 was achieved through a Suzuki-Miyaura coupling/thioacetalization and a late-stage reductive olefin coupling strategy. We also succeeded in an efficient and scalable synthesis of the ABCDE-ring fragment by employing an iterative use of oxidative lactonization and a Suzuki-Miyaura coupling. The synthetic hapten corresponding to the JKLMN-ring of C-CTX-1 was designed and synthesized, and was immunized to provide monoclonal antibodies that specifically recognize C-CTX-1. Further studies aimed at the total synthesis of C-CTX-1 and the development of antibody-based immunological detection methods are ongoing.

Free Research Field

天然物合成化学、有機合成化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

C-CTX-1によるシガテラ食中毒が欧州でも発生しており、その予防対策は急務の課題となっている。毒化した魚に含まれるC-CTX-1は超微量であるため、毒判定のための純粋な標準サンプルの供給や微量検出法の開発のために、先端的な有機合成化学による化合物供給（全合成）が世界的に強く望まれている。C-CTX-1のABCDE環及びHIJKLMN環フラグメントの合成法を確立し、全合成の実現に向けて大きく前進した。また、JKLMN環フラグメントを合成ハプテンとしたモノクローナル抗体の作製への道が拓かれた。今後、C-CTX-1の微量検出法の開発に貢献する重要な成果である。