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生合成仮説に立脚した海洋天然物の合成研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K01916
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生物分子化学
研究機関高知大学

研究代表者

市川 善康  高知大学, 教育研究部自然科学系理工学部門, 教授 (60193439)

研究分担者 細川 誠二郎  早稲田大学, 理工学術院, 准教授 (10307712)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード海洋天然物 / 全合成 / 生合成 / イソシアニド / Ugi 反応 / テルペン / Passerini 反応 / 天然物合成 / Ugi反応 / Passerini反応 / イソニトリルテルペン / 天然物 / 生合成仮説 / 天然物化学 / 有機合成 / Ugi反応 / アミノ酸 / 生物活性分子 / 有機合成化学
研究成果の概要

生物は進化を経て,生体内の反応システムを構築し,多様な物質群を効率よく合成している。この様な生体内の反応を理想的な手本として模倣するバイオミメティックな化学合成は,斬新な天然物合成法の手法として発展してきた。海洋生物由来の含窒素テルペンであるボネラタミドA,エグリジン,ハリコナジンQとMが,「生体内でUgi反応によって生合成されている」という仮説を提唱した。提唱した生合成仮説の妥当性を確認するために,メントールからモデル化合物を調製した。メントール由来のイソシアニドを用いたUgi反応によって細胞内の生理条件に酷似した中性条件でネラタミドA,エグリジン,ハリコナジンQとMの中心骨格を合成した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

低分子誘導体のライブラリーを構築する手法としてUgi反応は注目を集め,製薬やマテリアル科学の研究分野で活発に汎用されている。これに対して,「自然界が代謝産物の多様性を獲得するためにUgi反応を用いている」という仮説は,広く認知されていない。生体内のUgi反応をテーマとした研究は,これから大きく発展することが期待できる。例えば,生体内でUgi反応を司ると考えられる未知の酵素 ‘ウギアーゼ’の探索は,未開拓の研究テーマである。さらに,「生合成に学んだ低分子誘導体のライブラリー構築」は,多成分連結反応の新展開として期待できる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] 17.THE DAWN, EVOLUTION AND PERSONAL REMINISCENCES IN STUDIES OF GLYCOSYL ISOCYANATES AND ISOCYANIDES2018

    • 著者名/発表者名
      Ichikawa, Y.
    • 雑誌名

      Heterocycles

      巻: 96 号: 10 ページ: 1691-1728

    • DOI

      10.3987/rev-18-892

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bioinspired Synthesis of the Central Core of Halichonadin H: The Passerini Reaction in a Hypothetical Biosynthesis of Marine Natural Products2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyasu Ichikawa,Toshiba Yamasaki, Keisuke Nakanishi, Yutaro Utagawa, Seijiro Hosokawa,Toshiya Masuda
    • 雑誌名

      Synthesis

      巻: 5 号: 11 ページ: 2305-2310

    • DOI

      10.1055/s-0037-1610867

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Trityl cation catalyzed intramolecular carbonyl-ene cyclization and [2+2] cycloaddition2017

    • 著者名/発表者名
      Nomoto, Y.; Horinouchi, R.; Nishiyama, N.; Nakano, K.; Ichikawa, Y.; KOTSUKI, H.
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: 28 号: 02 ページ: 265-269

    • DOI

      10.1055/s-0036-1588618

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis of trans-2,6-piperidinedicarboxamide using the Ugi reaction. A plausible model for the biosynthesis of halichonadin P2016

    • 著者名/発表者名
      Mimura, R.; Kitamori, A.; Nakano, K.; KOTSUKI, H.; Matsumoto, K.; Kaneno, D.; Masuda, T.; Ichikawa, Y.
    • 雑誌名

      Heterocycles

      巻: 92 号: 5 ページ: 857-865

    • DOI

      10.3987/com-16-13422

    • NAID

      40020825865

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A biomimetic approach to the synthesis of terpene-amino acid conjugates. The Ugi reaction in the hypothetical biosynthesis of marine natural products2016

    • 著者名/発表者名
      Ichikawa, Y.; Saito, K.; Mimura, R.; Kitamori, A.; Matsukawa, A.; Ikeda, A.; Masuda, T.; KOTSUKI, H.; Nakano, K.
    • 雑誌名

      Heterocycles

      巻: 92 号: 6 ページ: 1040-1053

    • DOI

      10.3987/com-16-13442

    • NAID

      40020862298

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis of beta-glycosyl formamides through N-glycosylation of unprotected carbohydrates2016

    • 著者名/発表者名
      Ichikawa, Y.; Matsukawa, A.; Maeda, M.; Tomita,Y.; Mimura, R.; Kitamori, A.; KOTSUKI, H.; Nakano, K.; Masuda, T.
    • 雑誌名

      Heterocycles

      巻: 92 号: 12 ページ: 2201-2212

    • DOI

      10.3987/com-16-13584

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 転位反応を活用した天然物の合成2019

    • 著者名/発表者名
      市川 善康、森本 裕詞、山﨑 季樹
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] イグジグリンの合成研究2019

    • 著者名/発表者名
      中西啓介,前田充俊,佐藤誠也,宇田川裕多郎,細川誠二郎,市川 善康
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] テルペンの合成研究2017

    • 著者名/発表者名
      前田 充俊・佐藤 誠也・中野啓二・市川 善康
    • 学会等名
      日本化学会 中国四国支部大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] テルペンの合成研究2017

    • 著者名/発表者名
      前田 充俊・佐藤 誠也・市川 善康
    • 学会等名
      日本化学会 第97春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
  • [学会発表] (-)-α-サントニンの誘導2016

    • 著者名/発表者名
      池田晃章,市川善康
    • 学会等名
      2016年日本化学会中国四国支部大会 香川大会
    • 発表場所
      香川大学幸町キャンパス
    • 年月日
      2016-11-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 無保護糖 N-グリコシル化反応によるグリコシルホルムアミドの合成2016

    • 著者名/発表者名
      松川旭仁,北森あゆみ,三村利香,前田充俊,冨重蓮華、富田ゆみ子,市川善康
    • 学会等名
      2016年日本化学会中国四国支部大会 香川大会
    • 発表場所
      香川大学幸町キャンパス
    • 年月日
      2016-11-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 無保護糖 N-グリコシル化反応によるグリコシルホルムアミドの合成2016

    • 著者名/発表者名
      北森 あゆみ・三村 利香・松川 旭仁・市川 善康
    • 学会等名
      第35回日本糖質学会年会(高知)
    • 発表場所
      高知市文化プラザ かるぽーと
    • 年月日
      2016-09-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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