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有機ホウ素分子を活用した位置及び立体選択的β-マンノシル化反応の開発と応用

研究課題

研究課題/領域番号 16K05781
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 合成化学
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

高橋 大介  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (00509929)

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
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
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: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードグリコシル化反応 / β-マンノシド / 配糖体 / 天然糖脂質 / ボロン酸 / ボリン酸 / 位置選択的 / 立体選択的 / 糖鎖 / β-ラムノシド / 有機ホウ素化合物 / 立体特異的 / 無保護糖 / マンノースエリスリトールリピッド / 構造活性相関 / 糖脂質 / 天然物 / 天然物合成 / β-マンノシル化反応 / 有機ホウ素分子
研究成果の概要

本研究では、1,2-アンヒドロマンノースとボリン酸触媒を用いた立体選択的β-マンノシル化反応を開発した。次に、触媒をボリン酸からボロン酸へと変更することで、立体選択性だけでなく、グリコシル化反応における位置選択性も同時に制御可能にする新たなβ-マンノシル化反応の開発に成功した。さらに、これらの手法を用いることで、天然糖脂質を含む種々の有用糖質の効率的な合成を達成した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、有機ホウ素化合物の化学的特性を利用することで、立体選択的な構築が最も困難な結合様式の一つであるβ-マンノシドを、高い位置及び立体選択性で合成可能にする新手法の開発と、本手法を用いた天然糖脂質を含む種々の有用糖質の合成に成功した。そのため本手法は、様々な生物活性糖鎖や配糖体天然物の効率的な合成への応用が期待され、糖質が関与する生命現象や疾病のメカニズム解明、さらには、糖質を標的とした予防・診断・治療薬の創製に大きく貢献すると予想できる。以上の点から、本研究成果の意義は大きく、今後の学術面のみならず社会における貢献度も大きいと言える。

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

    (47件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 13件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (29件) (うち国際学会 8件、 招待講演 6件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] 2-PhenylquinolineーSugar Hybrids as Photo-switchable α-Glucosidase Inhibitors2019

    • 著者名/発表者名
      T. Kitamura, M. Okuyama, *D. Takahashi, *K. Toshima
    • 雑誌名

      Chemistry An Asian Journal

      巻: - 号: 9 ページ: 1409-1412

    • DOI

      10.1002/asia.201900203

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regioselective and Stereoselective Glycosylations Utilizing Organoboron Compounds2018

    • 著者名/発表者名
      *D. Takahashi, M. Tanaka, *K. Toshima
    • 雑誌名

      Trends in Glycoscience and Glycotechnology

      巻: 30 号: 174 ページ: E55-E62

    • DOI

      10.4052/tigg.1817.2E

    • NAID

      130006744106

    • ISSN
      0915-7352, 1883-2113
    • 年月日
      2018-05-25
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ボリン酸触媒を用いた1,2-<i>cis</i>-立体選択的グリコシル化反応の開発と天然物合成への応用2018

    • 著者名/発表者名
      *高橋大介
    • 雑誌名

      有機合成化学協会誌

      巻: 76 号: 5 ページ: 470-473

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.76.470

    • NAID

      130006733907

    • ISSN
      0037-9980, 1883-6526
    • 年月日
      2018-05-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stereospecific β-L-Rhamnopyranosylation through an SNi-Type Mechanism by Using Organoboron Reagents2018

    • 著者名/発表者名
      N. Nishi, K. Sueoka, K. Iijima, R. Sawa, *D. Takahashi, *K. Toshima
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 57 号: 42 ページ: 13858-13862

    • DOI

      10.1002/anie.201808045

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel Hemagglutinin-Binding Sulfated Oligofucosides and Their Effect on Influenza Virus Infection2018

    • 著者名/発表者名
      S. Kosono, A. Kasai, S. Komaba, T. Matsubara, T. Sato, *D. Takahashi, *K. Toshima
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 54 号: 54 ページ: 7467-7470

    • DOI

      10.1039/c8cc03865a

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An AnthraquinoneーEnzymeーPeptide Hybrid as a Photo-Switchable Enzyme2018

    • 著者名/発表者名
      S. Sotokawa, T. Kitamura, D. Takahashi, *K. Toshima
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 54 号: 75 ページ: 10614-10617

    • DOI

      10.1039/c8cc06130k

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Systematic and Stereoselective Total Synthesis of Mannosylerythritol Lipids and Evaluation of Their Antibacterial Activity2018

    • 著者名/発表者名
      Nashida Junki、Nishi Nobuya、Takahashi Yoshiaki、Hayashi Chigusa、Igarashi Masayuki、Takahashi Daisuke、Toshima Kazunobu
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: - 号: 13 ページ: 7281-7289

    • DOI

      10.1021/acs.joc.8b00032

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Boronic-Acid-Catalyzed Regioselective and 1,2-cis-Stereoselective Glycosylation of Unprotected Sugar Acceptors via SNi-Type Mechanism2018

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Masamichi、Nakagawa Akira、Nishi Nobuya、Iijima Kiyoko、Sawa Ryuichi、Takahashi Daisuke、Toshima Kazunobu
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 140 号: 10 ページ: 3644-3651

    • DOI

      10.1021/jacs.7b12108

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel 1,2-cis-Stereoselective Glycosylations Utilizing Organoboron Reagents and Their Application to Natural Products and Complex Oligosaccharide Synthesis2017

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Daisuke、Tanaka Masamichi、Nishi Nobuya、Toshima Kazunobu
    • 雑誌名

      Carbohydrate Research

      巻: 452 ページ: 64-77

    • DOI

      10.1016/j.carres.2017.10.004

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Target-Selective Fluorescence Imaging and Photocytotoxicity against H2O2 High-Expressing Cancer Cells Using a Photoactivatable Theranostic Agent2017

    • 著者名/発表者名
      Takagi Ryoma、Takeda Ayano、Takahashi Daisuke、Toshima Kazunobu
    • 雑誌名

      Chemistry An Asian Journal

      巻: 12 号: 20 ページ: 2656-2659

    • DOI

      10.1002/asia.201701004

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regio- and Stereoselective β-Mannosylation Using a Boronic Acid Catalyst and Its Application to the Synthesis of a Tetrasaccharide Repeating Unit of Lipopolysaccharide Derived from E. Coli O752017

    • 著者名/発表者名
      N. Nishi, J. Nashida, E. Kaji, D. Takahashi, K. Toshima
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 53 号: 21 ページ: 3018-3021

    • DOI

      10.1039/c7cc00269f

    • 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] 1,2-cis-α-Stereoselective Glycosylation Utilizing a Glycosyl-Acceptor-Derived Boronic Ester and Its Application to the Total Synthesis of Natural Glycosphingolipids2016

    • 著者名/発表者名
      M. Tanaka, D. Takahashi, K. Toshima
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 18 号: 19 ページ: 5030-5033

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.6b02488

    • 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] Glycosyl-Acceptor-Derived Boronic Ester-Promoted Direct and β-Stereoselective Mannosylation with a 1,2-Anhydromannose Donor2016

    • 著者名/発表者名
      M. Tanaka, J. Nashida, D. Takahashi, K. Toshima
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 18 号: 9 ページ: 2288-2291

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.6b00926

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 有機ホウ素化合物を利用した標的糖鎖の選択的合成と光分解2016

    • 著者名/発表者名
      高橋大介
    • 雑誌名

      化学と工業

      巻: 69 ページ: 881-882

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 有機ホウ素化合物を用いた立体特異的β-ラムノシル化反応の開発と反応機構解析2019

    • 著者名/発表者名
      西 信哉、末岡 和博、高橋 大介、戸嶋 一敦
    • 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] Boronic acid catalyzed desymmetric 1,2-cis-glycosylation of meso-diols2019

    • 著者名/発表者名
      Masamichi Tanaka, Koji Sato, Ryoki Yoshida, Daisuke Takahashi, Kazunobu Toshima
    • 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] 細胞表面糖鎖修飾によるがん細胞の補体依存性細胞死誘導2019

    • 著者名/発表者名
      芳上 慎悟、志村 拓海、高橋 大介、戸嶋 一敦
    • 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] 天然糖脂質テルピオシドBの全合成研究2019

    • 著者名/発表者名
      遠藤 正人、稲葉 和樹、飯淵 直人、高橋 大介、戸嶋 一敦
    • 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] Boronic-Acid-Catalyzed Regio- and 1,2-cis-Stereoselective Glycosylation2019

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Takahashi
    • 学会等名
      KEIO International Symposium on Innovative Molecular Transformations
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Stereospecific β-L-Rhamnosylation Using Organoboron Reagents via SNi-Type Mechanism2018

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Takahashi, Nobuya Nishi, Kazuhiro Sueoka, Kazunobu Toshima
    • 学会等名
      The 14th Keio LCC-Yonsei CBMH Joint Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ボロン酸触媒を用いた無保護糖に対する位置及び立体選択的グリコシル化反応の開発と応用2018

    • 著者名/発表者名
      田中 将道、中川 彰、西 信哉、高橋 大介、戸嶋 一敦
    • 学会等名
      第60回天然有機化合物討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 有機ホウ素化合物を用いたSNi型立体特異的β-ラムノシル化反応の開発2018

    • 著者名/発表者名
      西 信哉、末岡 和博、高橋 大介、戸嶋 一敦
    • 学会等名
      第35回有機合成セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] マンノシルエリスリトールリピッド類の系統的全合成とベシクル形成能評価2018

    • 著者名/発表者名
      高橋 大介、舩越 桃子、梨子田 淳希、西 信哉、伴野 太祐、朝倉 浩一、戸嶋 一敦
    • 学会等名
      日本油化学会第57回年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] マンノシルエリスリトールリピッド類の系統的全合成と抗菌活性2018

    • 著者名/発表者名
      舩越 桃子、梨子田 淳希、西 信哉、高橋 良昭、林 千草、五十嵐 雅之、高橋 大介、戸嶋 一敦
    • 学会等名
      第37回日本糖質学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Boronic Acid Catalyzed Regio-and 1,2-cis-Stereoselective Glycosylation of Unprotected Sugar Acceptors via SNi-Type Mechanism2018

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Takahashi, Masamichi Tanaka, Akira Nakagawa, Nobuya Nishi, Kazunobu Toshima
    • 学会等名
      The 29th International Carbohydrate Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] APPLICATION OF BORONIC-ACID-CATALYZED GLYCOSYLATION TO LATE-STAGE MODIFICATION OF NATURAL GLYCOSIDES AND OLIGOSACCHARIDE SYNTHESIS2018

    • 著者名/発表者名
      Masamichi Tanaka, Akira Nakagawa, Nobuya Nishi, Daisuke Takahashi, Kazunobu Toshima
    • 学会等名
      The 29th International Carbohydrate Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 無保護の天然配糖体に対するボロン酸触媒を用いた直接的な位置及び1,2-cis-立体選択的グリコシル化反応の開発2018

    • 著者名/発表者名
      吉田 亮毅、田中 将道、高橋 大介、戸嶋 一敦
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] マンノシルエリスリトールリピッド類(MELs)の系統的合成とベシクル形成に与える効果2018

    • 著者名/発表者名
      梨子田 淳希、西 信哉、伴野 太祐、朝倉 浩一、高橋 大介、戸嶋 一敦
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ボリン酸―糖受容体エステルを用いた立体選択的β-ラムノシル化反応の開発2018

    • 著者名/発表者名
      末岡 和博、西 信哉、高橋 大介、戸嶋 一敦
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 有機ホウ素化合物の化学的特性を活用した糖質化学の新展開2018

    • 著者名/発表者名
      高橋 大介
    • 学会等名
      東レ株式会社医薬研究所 有機合成化学講座
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 有機ホウ素化合物を利用した大腸菌由来糖鎖の位置および立体選択的合成研究2017

    • 著者名/発表者名
      梨子田淳希、西信哉、梶英輔、高橋大介、戸嶋一敦
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県、横浜市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Regio- and Stereoselective Glycosylation of Unprotected Sugar Acceptors Using Boronic Acid Catalyst and Its Application to the Synthesis of Biologically Active Glycosides2017

    • 著者名/発表者名
      M. Tanaka, A. Nakagawa, D. Takahashi, K. Toshima
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県、横浜市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Development and Application of Boronic Acid Catalyzed Regio- and 1,2-cis-Stereoselective Glycosylation of Unprotected Sugar Acceptors2017

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Takahashi, Masamichi Tanaka, Akira Nakagawa, Nobuya Nishi, Kazunobu Toshima
    • 学会等名
      9th Asian Community of Glycoscience and Glycotechnology Conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development and Application of Boronic Acid Catalyzed Regio- and Stereoselective β-Mannosylation2017

    • 著者名/発表者名
      Nobuya Nishi, Junki Nashida, Eisuke Kaji, Daisuke Takahashi, Kazunobu Toshima
    • 学会等名
      The 11th International Symposium on Integrated Synthesis (ISONIS-11) & The 3rd International Symposium on Middle Molecular Strategy (ISMMS-3)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Boronic Acid Catalyzed Regio- and 1,2-cis-α-Stereoselective Glycosylation of Unprotected Sugar Acceptors and Its Application to the Synthesis of Biologically Active Glycosides2017

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Takahashi, Masamichi Tanaka, Akira Nakagawa, Kazunobu Toshima
    • 学会等名
      The 13th Yonsei CBMH - Keio LCC Joint Symposium 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 糖質の精密合成・機能解析・機能制御分子の創製に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      高橋 大介
    • 学会等名
      第34回有機合成化学セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ボロン酸触媒を用いた位置及び立体選択的1,2-cis-β-グリコシル化反応の開発2017

    • 著者名/発表者名
      西 信哉、梨子田 淳希、梶 英輔、高橋 大介、戸嶋 一敦
    • 学会等名
      第36回 日本糖質学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] New Glycosylation Method Using Glycosyl-Acceptor-Derived Boronic Ester Catalyst and lts Application to Total Synthesis of a Natural Product2016

    • 著者名/発表者名
      D. Takahashi, M. Tanaka, K. Toshima
    • 学会等名
      The 12th Keio LCC - Yonsei CBMH Joint Symposium, Yagami campus, Keio University
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県、横浜市)
    • 年月日
      2016-10-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ボロン酸触媒を用いた無保護糖受容体に対する位置及び立体選択的グリコシル化反応の開発2016

    • 著者名/発表者名
      中川彰、田中将道、高橋 大介、戸嶋 一敦
    • 学会等名
      第35回 日本糖質学会年会
    • 発表場所
      高知市文化プラザかるぽーと(高知県、高知市)
    • 年月日
      2016-09-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 有機ボロン酸の化学的特性を駆使した標的糖鎖の選択的合成と光分解に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      高橋大介
    • 学会等名
      第35回 日本糖質学会年会
    • 発表場所
      高知市文化プラザかるぽーと(高知県、高知市)
    • 年月日
      2016-09-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 有機ホウ素化合物を活用した糖質科学の新展開2016

    • 著者名/発表者名
      高橋大介
    • 学会等名
      第12回機能性糖鎖講演会
    • 発表場所
      鳥取大学(鳥取県、鳥取市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ボロン酸触媒を用いた位置及び立体選択的β-マンノシル化反応の開発と大腸菌由来糖鎖合成への応用2016

    • 著者名/発表者名
      西 信哉、梨子田淳希、高橋 大介、戸嶋一敦
    • 学会等名
      Glyco TOKYO 2016シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都、目黒区)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 有機ホウ素化合物を活用した標的糖質の選択的合成と光分解2016

    • 著者名/発表者名
      高橋大介
    • 学会等名
      第4回慶應有機化学若手シンポジウム
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県、横浜市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 分子生命化学研究室

    • URL

      http://www.applc.keio.ac.jp/~toshima/takahashi.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] β-ラムノシドを精密に合成する新手法の開発-病原菌由来糖鎖合成を簡便に、ワクチン開発への応用に期待-

    • URL

      https://www.keio.ac.jp/ja/press-releases/2018/8/31/28-47621/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 高橋 大介 准教授 - Toshima Lab.

    • URL

      http://www.applc.keio.ac.jp/~toshima/takahashi.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.applc.keio.ac.jp/~toshima/takahashi.html

    • 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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