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1,4-ナフトキノン二量体天然物の全合成研究と活性機能評価

研究課題

研究課題/領域番号 16J00542
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 生物有機化学
研究機関東京理科大学 (2018)
京都府立大学 (2016-2017)

研究代表者

加茂 翔伍  東京理科大学, 理工学部応用生物科学科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2018年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2016年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード抗菌活性 / 細胞毒性 / 生合成 / 天然物化学 / 合成化学 / ナフトキノン / 二量化 / ワンポット合成 / 蛍光 / 天然物合成 / 全合成 / ナフトキノン天然物 / 二量化反応 / シクロペンタジエニルアニオン
研究実績の概要

1年度目および2年度目に合成を達成したJuglorubinとその誘導体2種、Juglorescein、1'-O-Methyljuglocombin B dimethyl ester、Juglomycin CおよびDの計7種について抗菌活性およびがん細胞に対する細胞毒性を評価した。またJuglorubinの生合成について合成化学的検証を行った。
まずグラム陽性菌である枯草菌とグラム陰性菌である大腸菌に対して抗菌活性を評価したところ、1'-O-Methyljuglocombin B dimethyl esterとJuglomycin Cが枯草菌に対して強い抗菌活性を示すことを見出した。一方、大腸菌に対してはいずれの化合物も抗菌活性を示さなかった。
また1'-O-Methyljuglocombin B dimethyl esterとJuglomycin Cはがん細胞(ヒト結腸腺がん由来HCT116細胞およびヒト前骨髄性白血病細胞株HL-60)に対して強い細胞毒性を示した。興味深いことに、Juglomycin Cはがん細胞に対して強い毒性を示したのに対し、正常細胞(正常ヒト線維芽細胞MRC-5)に対する細胞毒性は弱いことが分かった。つまりJuglomycin Cはがん細胞選択的に毒性を示す可能性が示唆された。
さらにJuglorubinの生合成を化学的に検証した。昨年度の研究でJuglorubinが非酵素的に生合成される可能性を示していた。今回、全合成研究で鍵反応となったJuglomycin C誘導体の二量化反応で副生成物として生じるジアステレオマーの構造を絶対立体配置を含めて明らかにした。さらにこのジアステレオマーからJuglorubinの合成を達成し、前駆体の立体化学に関わらずJuglorubin骨格が構築できることを確認した。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Bioinspired Synthesis of Juglorubin from Juglomycin C2018

    • 著者名/発表者名
      Kamo Shogo、Kuramochi Kouji、Tsubaki Kazunori
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 20 号: 4 ページ: 1082-1085

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.7b04051

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recent topics in total syntheses of natural dimeric naphthoquinone derivatives2018

    • 著者名/発表者名
      Kamo Shogo、Kuramochi Kouji、Tsubaki Kazunori
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters

      巻: 59 号: 3 ページ: 224-230

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2017.12.040

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 生合成仮説に基づいたナフトキノン二量体天然物の全合成2017

    • 著者名/発表者名
      加茂翔伍、吉岡快、倉持幸司、椿一典
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 55

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Total Syntheses of Juglorescein and Juglocombins A and B2016

    • 著者名/発表者名
      Shogo Kamo, Kai Yoshioka, Kouji Kuramochi, Kazunori Tsubaki
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 55 号: 35 ページ: 10317-10320

    • DOI

      10.1002/anie.201604765

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Biological and Synthetic Studies on Juglorubin and Related Naphthoquinone Dimers2018

    • 著者名/発表者名
      Shogo Kamo, Kouji Kuramochi、Kazunori Tsubaki
    • 学会等名
      The 14th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] One-pot Synthesis of Juglorubin2018

    • 著者名/発表者名
      加茂翔伍、倉持幸司、椿一典
    • 学会等名
      日本化学会 第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] シクロペンタジエニルアニオンを有する天然色素 Juglorubin の全合成2017

    • 著者名/発表者名
      加茂翔伍、吉岡快、倉持幸司、椿一典
    • 学会等名
      日本農芸化学会2017年度大会
    • 発表場所
      京都府京都市
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Total Synthesis of Juglorubin, A Natural Red Dye Containing a Cyclopentadienyl Anion2017

    • 著者名/発表者名
      Kamo Shogo, Yoshioka, Kai, Kuramochi Kouji, Tsubaki Kazunori
    • 学会等名
      45th National Organic Chemistry Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] シクロペンタジエニルアニオンを有する天然赤色色素 Juglorubin の全合成2017

    • 著者名/発表者名
      加茂翔伍、吉岡快、倉持幸司、椿一典
    • 学会等名
      第59回 天然有機化合物討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 1,4-ナフトキノン二量体天然物の全合成研究2016

    • 著者名/発表者名
      加茂翔伍、吉岡快、倉持幸司、椿一典
    • 学会等名
      第14回 次世代を担う有機化学シンポジウム
    • 発表場所
      東京都渋谷区
    • 年月日
      2016-05-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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