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2014 Fiscal Year Annual Research Report

薬用資源植物を素材とした記憶と痛みを制御する天然分子の探索と創薬研究への展開

Research Project

Project/Area Number 25293023
Research InstitutionChiba University

Principal Investigator

高山 廣光  千葉大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (90171561)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords天然活性物質 / 天然物化学 / 生物活性物質の探索 / 生物活性分子の合成 / アルカロイド
Outline of Annual Research Achievements

オピオイド性鎮痛作用を有するMGM-9の代謝安定性の改善を目的とした誘導体合成と活性評価を行った。MGM-9の不安定なヘミアミナール構造の2位架橋部位を炭素原子に置き換えたことにより代謝安定性が向上したMGM-29、MGM-30について、マウスを用いたin vivoでの活性評価を行った。その結果、いずれの化合物も用量依存的に鎮痛作用を示し、とくに、MGM-30の鎮痛作用が強力で、作用持続時間が長いことが明らかとなった。また、鎮痛性インドールアルカロイドMitragynine誘導体の体内動態解明のためのSPECT用プローブの合成を検討した。
カンナビノイド受容体、あるいはTRPチャネルに対するアンタゴニスト活性を有するイボガ型アルカロイド類(3,6-Oxidovoacangineなど)の不斉全合成を検討した。
TRPチャネル阻害作用についてVoacangine並びに関連化合物の構造活性相関研究を行った。その結果、CatharanthineとDihydrocatharanthineが強力なTRPM8アンタゴニストであり、化学アゴニスト選択的TRPM8阻害作用には、イボガ型アルカロイドVoacangineと同じ絶対配置のイソキヌクリジン環の構造が重要であることが示唆された。
アセチルコリンエステラーゼ阻害剤探索のため、タイ産Lycopodium carinatumの成分探索を行い、24種のアルカロイドを単離した。また、大量供給法の確立を目指してリコポジウムアルカロイドの不斉全合成を検討し、Flabellidine、Lycodine、Lycoposerramine-Rの不斉全合成を達成した。
保有のアルカロイド類を用いてNMDA受容体チャネルブロッカーのスクリーニングを行った。
コプシアアルカロイド類、シニクイチアルカロイド類、ストリクタミン類、サルパギン型アルカロイド類の全合成研究を実施し、新規コプシアアルカロイド Kopsiyunnanine E、サルパギン型アルカロイド18-Hydroxygardnerineの不斉全合成を達成した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

代謝安定性が向上し、鎮痛作用が強力かつ作用持続時間が長い、創薬開発候補化合物MGM-30を創出し、この成果について特許申請を行うことができた。Voacangine類の化学アゴニスト選択的TRPM8阻害に重要な構造を明らかとし、論文として公表できた。リコポジウムアルカロイド(Flabellidine、Lycodine、Lycoposerramine-R)、並びに新規コプシアアルカロイド (Kopsiyunnanine E)の不斉全合成を達成し、論文として公表できた。

Strategy for Future Research Activity

(1) 平成26年度に得られた結果を基にして、オビオイド受容体アゴニスト(7-Hydroxymitragynine)に関して引き続き機能評価と構造最適化を繰り返し創薬開発候補化合物の取得を目指す。また、mitragynine誘導体の体内動態解明のための分子イメージング(SPECT)用プローブの合成を検討する。
(2) カンナビノイド受容体リガンドに関する研究では、引き続き、イボガ型インドールアルカロイドである 3,6-Oxidovoacangineの不斉全合成によるサンプル供給を目指す。
(3) TRPリガンドに関しては、ボアカンジン類の不斉全合成による評価用サンプル合成、ボアカンジンの化学修飾による誘導体合成を行い、構造活性相関研究を深める。
(4) アセチルコリンエステラーゼ阻害剤に関する研究では、引き続き、リコポジウム植物 (タイ産Lycopodium carinatum)の成分探索とHuperzines, Lycopoclavamine-Aなどのアルカロイド類の不斉合成研究を行う。
(5) NMDA受容体チャネルブロッカーの探索研究に関しては、引き続き保有のアルカロイド類を用いてスクリーニングを実施する。
(6) コプシアアルカロイド類、シニクイチアルカロイド類、ストリクタミン類、サルパギン型アルカロイド類の全合成研究も実施し、これら化合物とその合成中間体の活性 (上記1から5)を評価することで、新たなシード分子の発見に繋げる。

Causes of Carryover

更新を予定していた機器類が修理により使用できるようになったため、購入する必要がなくなった。

Expenditure Plan for Carryover Budget

反応用試薬類の購入に使用する予定である。

  • Research Products

    (24 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results) Presentation (11 results) Book (2 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Total Synthesis of (±)-Lycoposerramine-R, a Novel Skeletal Type of Lycopodium Alkaloid2015

    • Author(s)
      H. Ishida, S. Kimura, N. Kogure, M. Kitajima, and H. Takayama
    • Journal Title

      Tetrahedron

      Volume: 71 Pages: 51-56

    • DOI

      10.1016/j.tet.2014.11.038

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Kopsiyunnanines J1 and J2, New Strychnos-type Homo-Monoterpenoid Indole Alkaloids from Kopsia arborea2015

    • Author(s)
      M. Kitajima, T. Koyama, Y. Wu, N. Kogure, R. Zhang, and H. Takayama
    • Journal Title

      Nat. Prod. Commun.

      Volume: 10 Pages: 49-51

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Biogenetically Inspired Total Syntheses of Lycopodium Alkaloids, (+)-Flabellidine and (–)-Lycodine2014

    • Author(s)
      M. Azuma, T. Yoshikawa, N. Kogure, M. Kitajima, and H. Takayama
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc.

      Volume: 136 Pages: 11618-11621

    • DOI

      10.1021/ja507016g

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Identification of Indole Alkaloid Structural Units Important for Stimulus-Selective TRPM8 Inhibition: SAR Study of Naturally Occurring Iboga Derivatives2014

    • Author(s)
      Y. Terada, M. Kitajima, F. Taguchi, H. Takayama, S. Horie, and T. Watanabe
    • Journal Title

      J. Nat. Prod.

      Volume: 77 Pages: 1831-1838

    • DOI

      10.1021/np500235b

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Asymmetric Total Synthesis of Novel Pentacyclic Indole Alkaloid, Kopsiyunnanine E, Isolated from Kopsia arborea2014

    • Author(s)
      M. Kitajima, Y. Murakami, N. Takahashi, Y. Wu, N. Kogure, R. Zhang, and H. Takayama
    • Journal Title

      Org. Lett.

      Volume: 16 Pages: 5000-5003

    • DOI

      10.1021/ol502265q

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Indole alkaloids from Kopsia jasminiflora2014

    • Author(s)
      M. Kitajima, M. Anbe, N. Kogure, S. Wongseripipatana, and H. Takayama
    • Journal Title

      Tetrahedron

      Volume: 70 Pages: 9099-9106

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Chemotaxonomic relevance of the constituents from the leaves of Rothmannia merrillii2014

    • Author(s)
      M. A. Tan, C. N. L. Concepcion1, Grecebio Jonathan D. Alejandro and H. Takayama
    • Journal Title

      J. Chem. Pharm. Res.

      Volume: 6 Pages: 779-781

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chemical Constituents from Psychotria cadigensis and their chemotaxonomic relevance2014

    • Author(s)
      M. A. Tan, G. F. M. Panghulan, M. M. Uy, and H. Takayama
    • Journal Title

      Am. J. Ess. Oils Nat. Prod.

      Volume: 1 Pages: 18-19

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Iridoids and a Norsesquiterpenoid from the Leaves of Villaria odorata2014

    • Author(s)
      M. A. Tan, R. A. U. Villacorta, G. J. D. Alejandro, and H. Takayama
    • Journal Title

      Nat. Prod. Commun.

      Volume: 9 Pages: 1229-1230

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 新規骨格Lycopodiumアルカロイド(–)-Lycoposerramine-Rの不斉全合成2015

    • Author(s)
      石田寛明, 木村真也, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光
    • Organizer
      日本薬学会135年会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2015-03-28
  • [Presentation] 金触媒環化反応を用いたSarpagine型インドールアルカロイドの不斉全合成研究2015

    • Author(s)
      渡邉慧介, 前田博行, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光
    • Organizer
      日本薬学会135年会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2015-03-27
  • [Presentation] 新規KopsiaアルカロイドKAM1の不斉全合成研究2015

    • Author(s)
      德田涼子, 高橋伸明, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光
    • Organizer
      日本薬学会第135年会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2015-03-27
  • [Presentation] Fawcettimine型リコポジウムアルカロイドLycopoclavamine-Aの不斉全合成研究2015

    • Author(s)
      高橋駿介, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光
    • Organizer
      日本薬学会第135年会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2015-03-27
  • [Presentation] ヒガンバナアルカロイド生合成仮想中間体の一斉分析系の開発2015

    • Author(s)
      小野寺蓮, 浅野孝, 小暮紀行, 高山廣光, 藤井勲
    • Organizer
      日本薬学会第135年会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2015-03-27
  • [Presentation] 温度感受性TRPチャネルアンタゴニスト活性を有するVoacangine関連化合物の全合成研究と構造活性相関2014

    • Author(s)
      北島満里子,寺田祐子,田口芙悠美,浅場絢ヌネッツ,小暮紀行,渡辺達夫,高山廣光
    • Organizer
      第32回メディシナルケミストリーシンポジウム
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2014-11-26
  • [Presentation] 新規骨格 Lycopodium アルカロイド Lycoposerramine-R の不斉全合成研究2014

    • Author(s)
      石田寛明, 木村真也, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光
    • Organizer
      第40回反応と合成の進歩シンポジウム
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2014-11-10
  • [Presentation] Voacangine類縁化合物を用いた構造―活性相関研究 化学アゴニスト選択的TRPM8阻害に重要な構造の同定2014

    • Author(s)
      寺田祐子, 北島満里子, 田口芙悠美, 高山廣光, 堀江俊治, 渡辺達夫
    • Organizer
      第29回日本香辛料研究会 学術講演会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2014-10-24
  • [Presentation] キョウチクトウ科植物Kopsia arborea含有新規インドールアルカロイドKopsiyunnanines E, I, J1, J22014

    • Author(s)
      村上洋介, 小山徹也, 鈴木悠太, 高橋伸明, Yuqui Wu , 小暮紀行, Rongping Zhang, 北島満里子, 高山廣光
    • Organizer
      第56回天然有機化合物討論会
    • Place of Presentation
      高知
    • Year and Date
      2014-10-15
  • [Presentation] キョウチクトウ科Kopsia arborea含有インドールアルカロイドの探索2014

    • Author(s)
      北島満里子, 小山徹也, Yuqiu Wu, 小暮紀行, Rongping Zhang, 高山廣光
    • Organizer
      日本生薬学会第61回年会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2014-09-13
  • [Presentation] Lycopodiumアルカロイド Lycodineの生合成経路を模擬した短段階不斉全合成2014

    • Author(s)
      東雅之, 良川哲也, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光
    • Organizer
      第105回有機合成シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2014-06-10
  • [Book] Kratom and Other Mitragynines: The Chemistry and Pharmacology of Opioids from a Non-Opium Source (Chapter 8: Chemistry of Mitragyna Alkaloids)2015

    • Author(s)
      Mariko Kitajima and Hiromitsu Takayama
    • Total Pages
      366 (101-116)
    • Publisher
      CRC Press
  • [Book] Kratom and Other Mitragynines: The Chemistry and Pharmacology of Opioids from a Non-Opium Source (Chapter 9: Medicinal Chemistry Based on Mitragynine)2015

    • Author(s)
      Hiromitsu Takayama and Mariko Kitajima
    • Total Pages
      366 (117-134)
    • Publisher
      CRC Press
  • [Remarks] 生体機能性分子 千葉大学大学院 薬学研究院

    • URL

      http://www.p.chiba-u.jp/lab/skb/index.html

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 特許2014

    • Inventor(s)
      高山廣光
    • Industrial Property Rights Holder
      高山廣光
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2014/078632
    • Filing Date
      2014-10-28
    • Overseas

URL: 

Published: 2016-06-01  

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