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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Synthesis and LC-MS/MS Analysis of Cyclic Desmosien Peptides

Research Project

Project/Area Number 20K05734
Research InstitutionSophia University

Principal Investigator

臼杵 豊展  上智大学, 理工学部, 教授 (50514535)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywordsdesmosine / エラスチン / 環状ペプチド / 質量分析
Outline of Annual Research Achievements

弾性線維エラスチンは、皮膚や靭帯、血管などの弾性・伸縮性に寄与するタンパク質であり、ピリジニウムを含むアミノ酸であるデスモシン類を中心とする架橋構造をもつ。しかし、架橋部位周辺の化学構造は長い間、解明されていない。我々は、パラジウム触媒を用いたクロスカップリング反応などに基づく有機合成化学的戦略により、デスモシン類の世界初かつ唯一の全合成(化学合成)を達成している。
本研究では、確立した有機合成法を基盤として、これまでの研究で推定されているアミノ酸配列に基づくエラスチン架橋部位の環状ペプチド型デスモシン類の化学合成と、LC-MS/MS(高速液体クロマトグラフィ-タンデム質量分析計)分析によるエラスチン架橋構造の同定を目的とする。
前年度までに、目的の環状ペプチドの合成を達成していたが、根岸クロスカップリング反応の再現性に課題があった。最終年度では、亜鉛の活性化などを含む反応条件を詳細に検討することにより、根岸クロスカップリングの再現性および収率向上を実現した。また、生体由来エラスチン分解試料と合成環状ペプチドのLC-MS/MS測定による比較分析によって、エラスチン架橋構造に重要な手がかりを得ることに成功した。

  • Research Products

    (41 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (11 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 11 results,  Open Access: 4 results) Presentation (28 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 5 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Fraunhofer IMWS(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      Fraunhofer IMWS
  • [Journal Article] LC-MS/MS analysis of elastin crosslinker desmosines and microscopic evaluation in clinical samples of patients with hypertrophy of ligamentum flavum2023

    • Author(s)
      Chick Christian Nanga、Inoue Tomoo、Mori Natsuki、Tanaka Eri、Kawaguchi Mari、Takahashi Toshiyuki、Hanakita Junya、Minami Manabu、Kanematsu Ryo、Usuki Toyonobu
    • Journal Title

      Bioorganic & Medicinal Chemistry

      Volume: 82 Pages: 117216~117216

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2023.117216

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of lysinonorleucine and mass spectrometric analysis of lysinonorleucine and merodesmosine in bovine ligament and eggshell membrane2023

    • Author(s)
      Oishi Kaho、Mori Natsuki、Anzawa Riki、Usuki Toyonobu
    • Journal Title

      Archives of Biochemistry and Biophysics

      Volume: 740 Pages: 109585~109585

    • DOI

      10.1016/j.abb.2023.109585

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Extraction of essential oils from tea tree Melaleuca alternifolia and lemon grass Cymbopogon citratus using betaine‐based deep eutectic solvent (DES)2022

    • Author(s)
      Mori Natsuki、Usuki Toyonobu
    • Journal Title

      Phytochemical Analysis

      Volume: 33 Pages: 831~837

    • DOI

      10.1002/pca.3132

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis and Antioxidant Activity of Silver Nanoparticles Using the Odontonema strictum Leaf Extract2022

    • Author(s)
      Luhata Lokadi Pierre、Chick Christian Nanga、Mori Natsuki、Tanaka Kunihito、Uchida Hiroshi、Hayashita Takashi、Usuki Toyonobu
    • Journal Title

      Molecules

      Volume: 27 Pages: 3210~3210

    • DOI

      10.3390/molecules27103210

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Synthesis and Biological Evaluation of Umifenovir Analogues as Anti‐SARS‐CoV‐2 Agents2022

    • Author(s)
      Tanaka Hiroaki、Miyagi Seiya、Yoshida Yusuke、Lamb Justin Steven、Chick Christian Nanga、Luhata Lokadi Pierre、Shibata Mizuho、Tanaka Eri、Suzuki Yumiko、Usuki Toyonobu
    • Journal Title

      ChemistrySelect

      Volume: 7 Pages: e202202097

    • DOI

      10.1002/slct.202202097

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of (1Z)-deacylcnicin2022

    • Author(s)
      Kimura Kogaku、Usuki Toyonobu
    • Journal Title

      Tetrahedron Letters

      Volume: 107 Pages: 154102~154102

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2022.154102

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Total synthesis of merodesmosine2022

    • Author(s)
      Oishi Kaho、Tanaka Nao、Usuki Toyonobu
    • Journal Title

      Tetrahedron Letters

      Volume: 107 Pages: 154106~154106

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2022.154106

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Generating polyketide diversity in Dictyostelium: a Steely hybrid polyketide synthase produces alternate products at different developmental stages2022

    • Author(s)
      Saito Tamao、Iijima Tomoyuki、Koyama Kohei、Shinagawa Tomonori、Yamanaka Ayaka、Araki Tsuyoshi、Suzuki Noriyuki、Usuki Toyonobu、Kay Robert R.
    • Journal Title

      Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences

      Volume: 289 Pages: 20221176

    • DOI

      10.1098/rspb.2022.1176

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Isotope-dilution LC-MS/MS analysis of the elastin crosslinkers desmosine and isodesmosine in acute cerebral stroke patients2022

    • Author(s)
      Mikagi Ayame、Tashiro Ryosuke、Inoue Tomoo、Anzawa Riki、Imura Akiho、Tanigawa Takahiro、Ishida Tomohisa、Inoue Takashi、Niizuma Kuniyasu、Tominaga Teiji、Usuki Toyonobu
    • Journal Title

      RSC Advances

      Volume: 12 Pages: 31769~31777

    • DOI

      10.1039/D2RA06009D

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

    • Author(s)
      Yamagishi Akane、Egoshi Yuki、Fujiwara Makoto T.、Suzuki Noriyuki、Taniguchi Tohru、Itoh Ryuuichi D.、Suzuki Yumiko、Masuyama Yoshiro、Monde Kenji、Usuki Toyonobu
    • Journal Title

      Chemistry - A European Journal

      Volume: 29 Pages: e202203396

    • DOI

      10.1002/chem.202203396

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] LC-MS/MS analysis of desmosine and isodesmosine in skipjack tuna “Katsuo” elastin2022

    • Author(s)
      Anzawa Riki、Shiratsuchi Eri、Miyanari Kenji、Chick Christian Nanga、Mikagi Ayame、Yamada Michio、Usuki Toyonobu
    • Journal Title

      European Food Research and Technology

      Volume: 249 Pages: 829~834

    • DOI

      10.1007/s00217-022-04180-y

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Chemistry of Elastin Crosslinker Desmosine2023

    • Author(s)
      Toyonobu Usuki
    • Organizer
      Seminar at Department of Chemistry, Hunter College of City University of New York
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 植物に関連した天然物の合成から生物活性まで2023

    • Author(s)
      臼杵豊展
    • Organizer
      日本農薬学会第48回大会シンポジウム「天然物化学は学びの宝庫」
    • Invited
  • [Presentation] エラスチンおよび卵殻膜含有neodesmosineとその同位体標識体の全合成研究2023

    • Author(s)
      大石果歩、矢沼裕人、臼杵豊展
    • Organizer
      日本化学会第103春季年会
  • [Presentation] Chichibabin desmosine合成とLC-MS/MS定量分析2022

    • Author(s)
      臼杵豊展、井上智夫、新妻邦泰、小林豊明
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会 第16回年会
  • [Presentation] LC-MS/MS of Desmosines in Patients Ligament Flavum Samples2022

    • Author(s)
      Christian Chick, Natsuki Mori, Tomoo Inoue, Toshiyuki Takahashi, Junya Hanakita, Manabu Minami, Ryo Kanematsu, Toyonobu Usuki
    • Organizer
      第37回日本脊髄外科学会
  • [Presentation] ヒト皮膚中のエラスチン架橋アミノ酸desmosineのLC-MS/MS定量分析2022

    • Author(s)
      臼杵豊展、広瀬美香、小林豊明、水谷友紀、輪千浩史
    • Organizer
      第54回日本結合組織学会学術大会
  • [Presentation] Recent Study on Elastin Crosslinkers2022

    • Author(s)
      Toyonobu Usuki
    • Organizer
      Hokkaido Summer Institute Lecture
    • Invited
  • [Presentation] Phytochemical, Antioxidant, and Silver Nanoparticles Synthesis Studies on Odontonema strictum2022

    • Author(s)
      Lokadi Pierre Luhata, Toyonobu Usuki
    • Organizer
      第64回天然有機化合物討論会
  • [Presentation] Recent Chemistry on Elastin Crosslinkers2022

    • Author(s)
      Toyonobu Usuki
    • Organizer
      Seminar at Fraunhofer IMWS
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] エラスチン架橋アミノ酸merodesmosineの全合成2022

    • Author(s)
      大石果歩、田中尚、臼杵豊展
    • Organizer
      日本化学会第12回CSJ化学フェスタ
  • [Presentation] 環状ペプチド型desmosineの合成研究2022

    • Author(s)
      佐藤翔吾、Daria Baut、臼杵豊展
    • Organizer
      日本化学会第12回CSJ化学フェスタ
  • [Presentation] Desmosine/isodesmosine-KLHタンパク質複合体の合成2022

    • Author(s)
      茂田亮介、Baut Daria、臼杵豊展
    • Organizer
      日本化学会第12回CSJ化学フェスタ
  • [Presentation] 深共晶溶媒(DES)によるティートリーおよびレモングラスの精油成分の効率的抽出法の開発2022

    • Author(s)
      森菜月、臼杵豊展
    • Organizer
      日本化学会第12回CSJ化学フェスタ
  • [Presentation] 抗COVID-19創薬を目指したumifenovir類縁体の構造活性相関研究2022

    • Author(s)
      田中宏明、宮城聖矢、吉田雄介、臼杵豊展
    • Organizer
      日本化学会第12回CSJ化学フェスタ
  • [Presentation] Synthesis of Silver Nanoparticles Using the Odontonema strictum Leaf Extract and Their Antioxidant Properties2022

    • Author(s)
      Lokadi Pierre Luhata, Toyonobu Usuki
    • Organizer
      日本化学会第12回CSJ化学フェスタ
  • [Presentation] Isolation of Secondary Metabolites of Hexane Fraction from the Leaves of Odontonema strictum2022

    • Author(s)
      Zixin Deng, Lokadi Pierre Luhata, Toyonobu Usuki
    • Organizer
      日本化学会第12回CSJ化学フェスタ
  • [Presentation] LC-MS/MS Analysis of Elastin Crosslinker Desmosines for Degenerative Spine Diseases2022

    • Author(s)
      Christian Chick, Natsuki Mori, Tomoo Inoue, Toyonobu Usuki
    • Organizer
      日本化学会第12回CSJ化学フェスタ
  • [Presentation] 天然物抽出法の新しいアイデア "Ingenuity of Natural Product Extraction"2022

    • Author(s)
      臼杵豊展
    • Organizer
      第66回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会
    • Invited
  • [Presentation] Umifenovir類縁体の合成研究および生物活性2022

    • Author(s)
      田中宏明、宮城聖矢、吉田雄介、臼杵豊展
    • Organizer
      第66回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会
  • [Presentation] 弾性繊維エラスチンの架橋構造解明のための環状desmosineペプチドの合成研究2022

    • Author(s)
      佐藤翔吾、Daria Baut、臼杵豊展
    • Organizer
      第66回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会
  • [Presentation] カーブチー果皮の有効成分に関する研究2022

    • Author(s)
      森菜月、仲眞浩美、鈴木章悟、浦川雅満、臼杵豊展
    • Organizer
      第66回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会
  • [Presentation] Isotope-Dilution LC-MS/MS Quantitative Analyses of Elastin Crosslinkers Desmosine and Isodesmosine2022

    • Author(s)
      Christian N. Chick, Natsuki Mori, Ryosuke Shigeta, Toyonobu Usuki
    • Organizer
      第66回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会
  • [Presentation] Sliver Nanoparticles of the Odontonema strictum Leaf Extract: Synthesis, Properties, and Antioxidant Activity2022

    • Author(s)
      Lokadi Pierre Luhata, Christian Nanga Chick, Natsuki Mori, Kunihito Tanaka, Hiroshi Uchida, Takashi Hayashita, Toyonobu Usuki
    • Organizer
      第66回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会
  • [Presentation] Extraction and Isolation of Umuravumbolite from Odontonema strictum2022

    • Author(s)
      Zixin Deng, Lokadi Pierre Luhata, Toyonobu Usuki
    • Organizer
      第66回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会
  • [Presentation] エラスチン架橋アミノ酸merodesmosineの全合成2022

    • Author(s)
      大石果歩、田中尚、臼杵豊展
    • Organizer
      第66回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会
  • [Presentation] 海洋天然物jamaicamide Bの全合成研究2022

    • Author(s)
      茂田亮介、鈴木貴裕、金子和樹、田中宏明、矢沼綾乃、臼杵豊展
    • Organizer
      第66回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会
  • [Presentation] アロマ植物含有精油成分のベタイン系深共晶溶媒を用いた革新的抽出法の開発2022

    • Author(s)
      森菜月、安冨里菜、浦川雅満、臼杵豊展
    • Organizer
      第66回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会
  • [Presentation] エラスチン架橋アミノ酸desmosineのLC-MS/MS定量分析2022

    • Author(s)
      臼杵豊展
    • Organizer
      エラスチン・関連分子研究会 第6回学術集会
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.mls.sophia.ac.jp/~usuki/index.html

URL: 

Published: 2023-12-25  

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