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2013 Fiscal Year Research-status Report

新しい分子標的抗がん剤の開発を指向した生物活性天然物の合成研究

Research Project

Project/Area Number 24590017
Research InstitutionTohoku Pharmaceutical University

Principal Investigator

加藤 正  東北薬科大学, 薬学部, 教授 (50382669)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 渡邉 一弘  東北薬科大学, 薬学部, 講師 (10382673)
Keywords分子標的治療薬 / 生物活性天然物 / 抗腫瘍活性物質 / 全合成 / TAN-1813 / HDAC阻害剤 / FK228 / スピルコスタチン
Research Abstract

1) p21rasファルネシルトランスフェラーゼ阻害剤 TAN-1813の全合成に関する研究
昨年度までの研究結果では、スクシンイミドセグメントを合成の序盤に導入することでデカリンセグメントとの連結に成功していた。今年度は得られたカップリング体から TAN-1813 への誘導を行った。しかしながら、カップリング体から TAN-1813 への誘導は立体的要因あるいは含窒素化合物という点から非常に困難であった。そこで、合成計画の見直しを行い、合成の終盤におけるスクシンイミドセグメントの導入について再度検討を行った。その結果、フェニルチオ基を有するスクシンイミドセグメントのヨウ化サマリウムを用いたReformatsky 反応が立体的に込み合ったデカリンセグメントに対しても円滑に進行することを見出し、両セグメントの連結に成功した。
2) ヒストン脱アセチル化酵素 (HDAC) 阻害剤 FK228 の類縁体合成に関する研究
今年度は昨年度までに得られた知見を基に、5位置換基およびその立体配置の影響について検討を行った。5位置換基を構成するアミノ酸として、L- / D-アラニン、L- / D-ロイシンおよび L- / D-フェニルアラニンを用いた FK228 類縁体をそれぞれ合成した。これまでの類縁体合成と同様の手法、すなわち、二つの長鎖セグメントを連結させるコンバージェント合成法はこれら類縁体の合成にも適応可能であり、所望の置換基を有する 6 種の類縁体の合成に成功した。これら類縁体の生物活性評価から L-アミノ酸由来の類縁体ではその HDAC 阻害活性およびアイソフォーム選択性が著しく低下するものの、D-アミノ酸由来の類縁体では HDAC 阻害活性を損なうことなく、FK228 よりも高いアイソフォーム選択性を示すことを見出した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

TAN-1813の合成では合成の終盤において、フェニルチオ基を有するスクシンイミドセグメントのヨウ化サマリウムを用いた Reformatsky 反応が立体的に込み合ったデカリンセグメントに対しても円滑に進行することを見出し、両セグメントの連結に成功している。また、FK228 の類縁体合成においては 5 位置換基の影響について検討をおこなったところ、D-アミノ酸由来の類縁体において FK228 を上回るアイソフォーム選択性を有する類縁体の創製に成功している。従って、概ね順調に進行していると考えている。

Strategy for Future Research Activity

TAN-1813 の合成ではデカリンセグメントおよびスクシンイミドセグメントのカップリング反応において生じた水酸基を酸化した後、スクシンイミド部のマレイミドへの変換、続く各保護基の脱保護を行うことによって、TAN-1813 の初の全合成達成を目指す。FK228の類縁体合成においては 5 位置換基の影響についてさらに検討を行うこととする。特に、D-フェニルアラニンから合成した類縁体が HDAC のアイソフォーム選択性およびがん細胞パネルに対する増殖抑制活性が優れていたことから、芳香環上の置換基の影響について精査したいと考えている。

  • Research Products

    (22 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (15 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Enantioselective Total Synthesis of Dysidavarone A, a Novel Sesquiterpenoid Quinone from the Marine Sponge Dysidea avara2014

    • Author(s)
      Yurie Fukui, Koichi Narita, Tadashi Katoh
    • Journal Title

      Chem. Eur. J.

      Volume: 86 Pages: 2436-2439

    • DOI

      10.1002/chem.201304809

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Total Synthesis of Burkholdacs A and B and 5,6,20-Tri-epi-burkholdac A: HDAC Inhibition and Antiproliferative Activity2014

    • Author(s)
      Yurie Fukui, Koichi Narita, Singo Dan, Takao Yamori, Akihiro Ito, Minoru Yoshida, Tadashi Katoh
    • Journal Title

      Eur. J. Med. Chem.

      Volume: 76 Pages: 301-313

    • DOI

      10.1016/j.ejmech.2014.02.044

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Total Synthesis of Bicyclic Depsipeptides Spiruchostatins C and D and Investigation of Their Histone Deacetylase Inhibitory and Antiproliferative Activities2013

    • Author(s)
      Koichi Narita, Yurie Fukui, Yui Sano, Takao Yamori, Akihiro Ito, Minoru Yoshida, Tadashi Katoh
    • Journal Title

      Eur. J. Med. Chem.

      Volume: 60 Pages: 295-304

    • DOI

      10.1016/j.ejmech.2012.12.023

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Total Synthesis of (+)-Strongylin A, a Rearranged Sesquiterpenoid Hydroquinone from a Marine Sponge2013

    • Author(s)
      Takaaki Kamishima, Takuya Kikuchi, Tadashi Katoh
    • Journal Title

      Eur. J. Org. Chem.

      Volume: - Pages: 4558-4563

    • DOI

      10.1002/ejoc.201300438

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enantioselective Total Synthesis of Otteliones A and B, Novel and Powerful Antitumor Agents from The Freshwater Plant Ottelia alismoides2013

    • Author(s)
      Tadashi Katoh
    • Journal Title

      Nat. Prod. Commun.

      Volume: 8 Pages: 973-980

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Total Synthesis of Decahydrobenzo[d]xanthene Sesquiterpenoids Aureol, Strongylin A, and Stachyflin: Development of a New Strategy for the Construction of a Common Tetracyclic Core Structure2013

    • Author(s)
      Tadashi Katoh
    • Journal Title

      Heterocycles

      Volume: 87 Pages: 2199-2224

    • DOI

      10.3987/REV-13-779

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 分子内に S-S 結合を持つ大環状デプシペプチド類の合成と活性評価

    • Author(s)
      加藤 正
    • Organizer
      文部科学省新学術領域研究「がん研究分野の特性等を踏まえた支援活動」化学療法基盤支援活動班・ミニ班会議
    • Place of Presentation
      東京
    • Invited
  • [Presentation] 抗インフルエンザAウイルス活性を有するストロンギリンAの全合成

    • Author(s)
      神島尭明,加藤 正
    • Organizer
      平成 25 年度 東北薬科大学 創薬研究センターシンポジウム:合成化学と創薬研究のクロスオーバー
    • Place of Presentation
      仙台
  • [Presentation] スピルコスタチン類の全合成とそのHDAC阻害およびヒトがん細胞増殖抑制活性の評価

    • Author(s)
      福井友理恵,成田紘一,加藤 正
    • Organizer
      平成 25 年度 東北薬科大学 創薬研究センターシンポジウム:合成化学と創薬研究のクロスオーバー
    • Place of Presentation
      仙台
  • [Presentation] HDAC/PI3K Dual Inhibitor としての Romidepsin (FK228) 新規類縁体の開発と最適化

    • Author(s)
      李 仁,西條 憲, 下平秀樹,成田紘一,加藤 正,石岡千加史
    • Organizer
      第 17 回日本がん分子標的治療学会
    • Place of Presentation
      京都
  • [Presentation] The First Total Synthesis of (+)-Strongylin A; A Potential Anti-Influenza A Virus Agent

    • Author(s)
      Takaaki Kamishima, Tadashi Katoh
    • Organizer
      13th International Conference on the Chemistry of Antibiotics and other bioactive compounds (ICCA-13)
    • Place of Presentation
      Yamanashi, Japan
  • [Presentation] Synthetic Study Toward Marine Natural Products Related to Illimaquione

    • Author(s)
      Suguru Atsumi, Koichi Narita, Tadashi Katoh
    • Organizer
      13th International Conference on the Chemistry of Antibiotics and other bioactive compounds (ICCA-13)
    • Place of Presentation
      Yamanashi, Japan
  • [Presentation] Total Synthesis of the Bicyclic Depsipeptides -Spiruchostatins A, B, C and D- and Investigation of Their HDAC inhibitory and Antiproliferative Activities

    • Author(s)
      Yurie Fukui, Koichi Narita, Tadashi Katoh
    • Organizer
      13th International Conference on the Chemistry of Antibiotics and other bioactive compounds (ICCA-13)
    • Place of Presentation
      Yamanashi, Japan
  • [Presentation] 抗インフルエンザAウイルス活性を有するストロンギリンAの全合成

    • Author(s)
      神島尭明,加藤 正
    • Organizer
      第 52 回日本薬学会東北支部大会
    • Place of Presentation
      仙台
  • [Presentation] 抗腫瘍活性を有するダイシダバロンAの全合成

    • Author(s)
      福井友理恵,成田紘一,加藤 正
    • Organizer
      第 52 回日本薬学会東北支部大会
    • Place of Presentation
      仙台
  • [Presentation] p21 ras ファルネシルトランスフェラーゼ阻害物質 TAN-1813 の合成研究

    • Author(s)
      成田紘一,加藤 正
    • Organizer
      第 52 回日本薬学会東北支部大会
    • Place of Presentation
      仙台
  • [Presentation] 抗インフルエンザAウイルス活性を有するストロンギリンAの全合成

    • Author(s)
      神島尭明,加藤 正
    • Organizer
      第 39 回 反応と合成の進歩シンポジウム
    • Place of Presentation
      福岡
  • [Presentation] Enhancement of Radiation-Induced Apoptosis by a Potent Histone Deacetylase Inhibitor Spiruchoustatin-B

    • Author(s)
      Mati ur Rehman, Paras Jawaid, Koichi Narita, Tadashi Katoh, Tadamichi Shimizu, Takashi Kondo
    • Organizer
      The 1 st GI-CORE Medical Science and Engineering Symposium
    • Place of Presentation
      Sapporo, Japan
  • [Presentation] 抗腫瘍活性を有する ダイシダバロン A の全合成

    • Author(s)
      福井友理恵,成田紘一,加藤 正
    • Organizer
      日本薬学会第 134 年会
    • Place of Presentation
      熊本
  • [Presentation] p21 ras ファルネシルトランスフェラーゼ阻害物質 TAN-1813 の合成研究

    • Author(s)
      成田紘一,加藤 正
    • Organizer
      日本薬学会第 134 年会
    • Place of Presentation
      熊本
  • [Presentation] 抗腫瘍活性を有するβ-ラパコンの簡便合成

    • Author(s)
      加藤武,門間博充,若杉潤,成田紘一,加藤 正
    • Organizer
      日本薬学会第 134 年会
    • Place of Presentation
      熊本
  • [Remarks] 東北薬科大学 医薬合成化学教室ホームページ

    • URL

      http://www.tohoku-pharm.ac.jp/laboratory/iyakugo/index.html

URL: 

Published: 2015-05-28  

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