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Chemical signaling analysis of membrane-binding natural products using synthetic probes

Publicly Offered Research

Project AreaFrontier research of chemical communications
Project/Area Number 18H04603
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionHoshi University (2019)
Tohoku University (2018)

Principal Investigator

叶 直樹  星薬科大学, 薬学部, 教授 (40317293)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywordsポリエンマクロラクタム / 抗真菌性物質 / 安定化誘導体 / 細胞膜脂質 / ラマンイメージング / 生細胞内挙動解析 / 抗真菌性ポリエンマクロラクタム / 光学異性体
Outline of Annual Research Achievements

本年度は第一に、昨年度合成した、heronamide C のC16-C17位部分飽和体の光安定性、立体構造、および生物活性の評価を行った。まず、この部分飽和体が、ラマンイメージングに耐える安定性を保持するか確認するため、ラマンイメージング測定用レーザー光に対する安定性を調べた。本実験には定性的な実験系を用いたが、部分飽和体は heronamide C に比べて高い安定性を保つことが示唆された。次に、部分飽和体と heronamide C のNMRデータおよびCDスペクトルの詳細な比較を行った。その結果、各プロトンの NMR シフトやカップリングパターン、およびCDスペクトルの形状には高い類似性が見られ、両者のコンフォメーションが同様であることが示唆された。一方、分裂酵母を用いた抗真菌作用を調べた結果、驚くべきことに、部分飽和体には heronamide C の抗真菌活性が完全に失われていることが判明した。この結果は大変意外ではあったが、heronamide C の抗真菌活性には heronamide C のC16-C17二重結合が必須であることを示す結果となった。考えられる可能性としては、C16-C17二重結合を起点とした、heronamide C の不安定性に関わる各種変換反応が活性に必須であるか、もしくは脂質分子との相互作用にC16-C17二重結合が必須であることが考えられる。
第二に、脂質分子と heronamide C の間にキラル相互作用があるかどうかを確認するために、昨年度から実施していた heronamide C 光学異性体の合成を完成させ、酵母細胞に対する抗真菌活性を評価した。その結果、光学異性体は、活性を保持しているが、その活性は heronamide C と比べて低下していることが分かった。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2019 2018

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Gold(i)-catalyzed Nicholas reaction with aromatic molecules utilizing a bifunctional propargyl dicobalt hexacarbonyl complex2019

    • Author(s)
      Okamura Toshitaka、Fujiki Shogo、Iwabuchi Yoshiharu、Kanoh Naoki
    • Journal Title

      Organic & Biomolecular Chemistry

      Volume: 17 Issue: 37 Pages: 8522-8526

    • DOI

      10.1039/c9ob01348b

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Highly Chemoselective gem-Difluoropropargylation of Aliphatic Alcohols2019

    • Author(s)
      岡村俊孝、江越脩祐、どど孝介、袖岡幹子、岩渕好治、叶直樹
    • Journal Title

      Chemistry A European Journal

      Volume: 25 Issue: 70 Pages: 16002-16006

    • DOI

      10.1002/chem.201904366

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ポリエン系天然物を基盤とした人工多能性幹分子(iPS分子)の合成2019

    • Author(s)
      叶 直樹
    • Organizer
      東北大学多元物質科学研究所 高分子・ハイブリッド材料研究センターミニシンポジウム~合成化学と電気化学~
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 作用機序解析を志向した heronamide C 類縁体の合成研究2019

    • Author(s)
      西山 大陸、寺島 隆世、岩渕 好治、叶 直樹
    • Organizer
      第58回日本薬学会東北支部大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Second-generation synthesis and biological evaluation of heronamides, naturally occurring polyene macrolactams2019

    • Author(s)
      Naoki Kanoh, Ryusei Terashima, Suguru Tanaka, Yuta Terajima, Hiromichi Nishiyama, Yoshiharu Iwabuchi
    • Organizer
      International Society of Heterocyclic Chemistry Congress
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 抗真菌性ポリエンマクロラクタムの化学とケミカルコミュニケーション2019

    • Author(s)
      叶 直樹
    • Organizer
      科学研究費新学術領域「化学コミュニケーションのフロンティア」第3回若手シンポジウム
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 放線菌由来ポリエンマクロラクタム Sceliphrolactam 推定構造の合成研究2019

    • Author(s)
      叶 直樹、小山 栞、真野昂裕、岩渕好治
    • Organizer
      科学研究費新学術領域「化学コミュニケーションのフロンティア」第5回公開シンポジウム
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 放線菌由来ポリエンマクロラクタムSceliphrolactam推定構造の合成研究2019

    • Author(s)
      小山栞、真野昂裕、岩渕好治、叶 直樹
    • Organizer
      日本薬学会第139年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Sceliphrolactam 推定構造の合成研究2018

    • Author(s)
      小山栞、真野昂裕、岩渕好治、叶 直樹
    • Organizer
      第57回日本薬学会東北支部大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 放線菌由来ポリエンマクロラクタム 8-デオキシヘロナミド C の収束的全合成2018

    • Author(s)
      寺島隆世、寺嶋優太、田中卓、岩渕好治、叶 直樹
    • Organizer
      複素環化学討論会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Chemistry, Biogenesis, and Biological Activity of Heronamides, Naturally Occurring Polyene Macrolactams2018

    • Author(s)
      Naoki Kanoh
    • Organizer
      The 3rd International Symposium on Chemical Communication (Tohoku Forum for Creativity Thematic Program 2018)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited

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Published: 2018-04-23   Modified: 2021-01-27  

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