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2023 Fiscal Year Research-status Report

トレオース骨格をもつ新規なセレノ糖およびセレノ核酸誘導体の合成と機能開拓

Research Project

Project/Area Number 22K05466
Research InstitutionTokai University

Principal Investigator

岩岡 道夫  東海大学, 理学部, 教授 (30221097)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Keywordsセレン / ヌクレオチド / 抗酸化活性 / 生物活性 / 有機合成
Outline of Annual Research Achievements

セレノトレオース核酸の合成において、大きな進展があった。具体的には、D体とL体のセレノトレオースを大量に合成することに成功し、これを基盤としてトレオースのアノマー位に5種類の核酸塩基(ウラシル、チミン、6-クロロプリン、シトシンなど)を導入することができた。得られたセレノトレオース核酸(ヌクレオシド)の各エナンチオマーはαアノマーとβアノマーの混合物として得られたが、これらのいくつかはカラムクロマトグラフィーによって分離することができた。また、得られたセレノトレオース核酸は、結晶化させることで、単結晶X線構造解析により分子構造を決定することにも成功した。さらに、セレノヌクレオシド誘導体の生物活性を評価するために、ブラジル・ペロタス大学のLenardao教授と共同で、ABTSラジカルやDPPHラジカルの捕捉活性試験、Fe3+還元活性試験、スーパーオキシド捕捉活性試験、TBARS活性試験、タンパク質カルボニル化抑制試験などを行ったところ、いくつかの誘導体において抗酸化活性などの興味深い生物活性を認めることができた。一方、合成したセレノヌクレオシドを核酸オリゴマーに組み込むことを目的として、インド・ムンバイ大学のVishal氏を5ヵ月間、本学に招聘し共同研究を行った結果、収率は低いものの核酸のホスホロアミダイト誘導体との反応において、ジヌクレオチドの生成を確認することができた。また、韓国KAISTからNeha氏を1か月間招聘し、セレノヌクレオチドを蛍光物質で標識する研究にも着手した。これまでに得られた研究成果を韓国で開催されたSe2023国際会議にて発表するとともに、国内の関連する討論会やシンポジウムにて公表した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

当初の計画では、2022年度(1年目)は 4-セレノトレオースの光学活性体の合成、2023年度(2年目)は4´-セレノトレオヌクレオシドの光学活性体の合成を到達目標としており、研究は計画通りに進んだ。これに加えて、当初は3年目に行う予定であった生物活性の評価についても2023年度中に始めることができた。さらに、当初計画していなかったオリゴ核酸の合成や蛍光プローブで標識されたセレノ核酸の合成についても検討を始めることができ、これらの合成にも一定の目途が付いた。このように、当初の計画以上のペースで研究を進めることができた。

Strategy for Future Research Activity

2024年度中には生物活性試験を本格的に行ない、また、セレノ核酸オリゴマーの合成も進める計画である。これらによって、セレン創薬に向けた予備的な研究を2024年度中に開始し、新たな研究費の獲得を目指す計画である。

Causes of Carryover

研究が順調に進んでいるため、海外の3つの研究機関と国際共同研究を開始することができた。このため旅費が予定よりも多くなったが、化合物の合成においては予定よりも消耗品の使用を大きく抑えることができた。全体として若干の予算の余剰を生じた。

  • Research Products

    (9 results)

All 2024 2023 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] ペロタス連邦大学/化学・食品・薬学センター(ブラジル)

    • Country Name
      BRAZIL
    • Counterpart Institution
      ペロタス連邦大学/化学・食品・薬学センター
  • [Int'l Joint Research] KAIST/Department of Chemistry(韓国)

    • Country Name
      KOREA (REP. OF KOREA)
    • Counterpart Institution
      KAIST/Department of Chemistry
  • [Int'l Joint Research] ムンバイ大学/Centre for Excellence in Basic Sciences(インド)

    • Country Name
      INDIA
    • Counterpart Institution
      ムンバイ大学/Centre for Excellence in Basic Sciences
  • [Journal Article] Controlling the Redox Catalytic Activity of a Cyclic Selenide Fused to 18-Crown-6 by the Conformational Transition Induced by Coordination to an Alkali Metal Ion2023

    • Author(s)
      Iwaoka Michio、Oba Hajime、Ito Takeru
    • Journal Title

      Molecules

      Volume: 28 Pages: 3607~3607

    • DOI

      10.3390/molecules28083607

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Diselenide-bond replacement of the external disulfide bond of insulin increases its oligomerization leading to sustained activity2023

    • Author(s)
      Arai Kenta、Okumura Masaki、Lee Young-Ho、Katayama Hidekazu、Mizutani Kenji、Lin Yuxi、Park Sam-Yong、Sawada Kaichiro、Toyoda Masao、Hojo Hironobu、Inaba Kenji、Iwaoka Michio
    • Journal Title

      Communications Chemistry

      Volume: 6 Pages: 258

    • DOI

      10.1038/s42004-023-01056-4

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Chalcogen-containing Protein and Nucleic Acid Derivatives - Synthesis and Applications.2023

    • Author(s)
      Michio Iwaoka
    • Journal Title

      Chalcogen Chemistry: Fundamentals and Applications

      Volume: chapter 24 Pages: 625-647

  • [Presentation] 光学活性セレノトレオース核酸誘導体の合成と生理活性評価2024

    • Author(s)
      池田健人・岩岡道夫
    • Organizer
      第7回日本セレン研究会
  • [Presentation] Synthesis of Selenium Analogs of Threose Sugar as Potential Drug Candidates2023

    • Author(s)
      Michio Iwaoka
    • Organizer
      Selenium in Chemistry, Biology and Medicine (Se2023)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 光学活性セレノトレオ核酸誘導体の合成と生理活性評価2023

    • Author(s)
      池田健人・岩岡道夫
    • Organizer
      第50回有機典型元素化学討論会

URL: 

Published: 2024-12-25  

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