Synthetic study of gymnocin-B, a polycyclic ether toxin produced by a red tide dinoflagellate

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K05503
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 33020:Synthetic organic chemistry-related
• Research Institution: Meijo University
• Principal Investigator: MORI Yuji 名城大学, 薬学部, 教授 (40121511)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: ギムノシン-B / ポリ環状エーテル / オキシラニルアニオン / 赤潮 / 渦鞭毛藻 / 細胞毒性 / 合成

Outline of Final Research Achievements

Gymnocin-B, isolated from the red tide dinoflagellate Karenia mikimotoi, is a naturally occurring marine toxin with a molecular weight of 1156 consisting of a giant polycyclic ether in which fifteen ether rings (ABCDEFGHIJKLMNO) ranging from five- to seven-membered in size are fused in a ladder-like manner. It exhibits cytotoxicity against mouse leukemia cells (P388) and is expected to be a marine drug discovery lead compound. In this study, we investigated the total synthesis of gymnocin-B using an [X+2+Y] convergent synthesis strategy based on the oxyranyl anion method. We achieved the synthesis of the four fragments, ABC ring, FG ring, JK ring, and NO ring fragments, based on a plan to synthesize gymnocin-B. In the future, we aim at total synthesis of gymnocin-B by connecting these fragments.

Free Research Field

synhetic organic chemistry

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

海洋生物由来の天然物には、特異な構造と強力な生物活性を持ち医薬品や研究試薬に繋がる有用物質が多くある。赤潮生物渦鞭毛藻が生産するポリ環状エーテル海洋毒ギムノシン-Bは、マウス白血病細胞P388に対して細胞毒性を示すため海産創薬シーズ分子として期待される。しかし、天然からは極微量しか得られないため標的タンパク質や作用機序は未解明であり、合成標品の供給が望まれている。本研究ではギムノシン-Bの全合成研究を行い合成標品を用いた生物活性発現の分子機構解明や標的生体分子の機能制御など生命現象の解明を行い、さらに赤潮毒の迅速分析法の確立に役立てることにより、海産食中毒の予防に貢献できることが期待される。