13C-NMR化学シフト値を用いる天然有機化合物の構造解析の評価と構造訂正研究

• 研究課題/領域番号: 16K07724
• 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: 生物有機化学
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 越野 広雪 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, ユニットリーダー (50321758)
• 研究協力者: 佐藤 寛子 ; 小市 俊悟 ; 高橋 俊哉
• 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: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 構造訂正 / 天然有機化合物 / NMR / 立体化学 / テルペノイド / フェノール / 構造解析 / デカリン / ポリケタイド / ポリフェノール / ピロン / 天然物化学 / 機器分析 / 核磁気共鳴 / 有機化学

研究成果の概要

CAST/CNMRシステムは、有機化合物の13C NMRシフト値を予測できる機能と、13C NMRデータからその化合物の部分構造の検索や構造推定できる二つの機能を有するコンピュータシステムである。CAST/CNMRシステムを用いて、そのデータベースに登録する文献記載の13C NMRデータと化学構造式が正しいかどうか評価できるか検討した。その結果数多くの文献記載の構造解析に間違いが存在し構造訂正が必要であることを明らかにし、幾つかの化合物については構造訂正を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

構造解析の論文は、関連する化合物の構造解析に参照され、その間違いは負の連鎖を引き起こす可能性があるが、構造やNMRデータの間違いを見いだせる事は天然物化学などに置いて重要である

研究成果

• [雑誌論文] Isolation of a spirolactone norditerpenoid as a yeast Ca^2+ signal transduction inhibitor from Kuji amber and evaluation of its effects on PPM1A activity (2019)
  • 著者名/発表者名: Shimizu Eisaku、Koshino Hiroyuki、Noro Aoi、Maruyama Miku、Shimoda Nozomu、Uesugi Shota、Ohnishi Motoko、Kimura Ken-ichi
  • 雑誌名: Fitoterapia 巻: 134 ページ: 290-296
  • DOI: 10.1016/j.fitote.2019.02.027
  • 査読あり
• [雑誌論文] Isolation of yeast Ca2+ signal transduction inhibitors from the Early Cretaceous Burmese amber (2019)
  • 著者名/発表者名: Uchida Takeshi、Koshino Hiroyuki、Abe Junpei、Hakozaki Mayuka、Yamada Hidetoshi、Kimura Ken-ichi
  • 雑誌名: Fitoterapia 巻: 134 ページ: 422-428
  • DOI: 10.1016/j.fitote.2019.02.018
  • 査読あり
• [雑誌論文] Isolation of Peribysins O, P, and Q from Periconia macrospinosa KT3863, and Configurational Reinvestigation of Peribysin E Diacetate from Periconia byssoides OUPS-N133 (2019)
  • 著者名/発表者名: Kota Inose, Kazuaki Tanaka, Takeshi Yamada, Hiroyuki Koshino, Masaru Hashimoto
  • 雑誌名: J. Nat. Prod. 巻: 82 号: 4 ページ: 911-918
  • DOI: 10.1021/acs.jnatprod.8b01001
  • 査読あり
• [雑誌論文] The value of universally available raw NMR data for transparency, reproducibility, and integrity in natural product research (2019)
  • 著者名/発表者名: McAlpine J. B.、Chen S-N、Kutateladze A、MacMillan J B.、Appendino G、Barison A、Beniddir M. A.、Biavatti M W.、Bluml S、Boufridi A、Butler M S.、Capon R J.、Choi Y H.、Coppage D、Crews P、Crimmins M T.、Jeannerat D、Koshino Hiroyuki、Pauli G. F. et al
  • 雑誌名: Natural Product Reports 巻: 36 号: 1 ページ: 35-107
  • DOI: 10.1039/c7np00064b
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Biosynthetic study of conidiation-inducing factor conidiogenone: Heterologous production and cyclization mechanism of a key bifunctional diterpene synthase (2019)
  • 著者名/発表者名: Shiina, T.; Nakagawa, K.; Fujisaki, Y.; Ozaki, T.; Liu, C.; Toyomasu, T.; Hashimoto, M.; Koshino, H.; Minami, A.; Kawaide, H.; Oikawa, H.
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol. Biochem. 巻: 83 号: 2 ページ: 192-201
  • DOI: 10.1080/09168451.2018.1536518
  • 査読あり
• [雑誌論文] Convenient Synthesis of Thiohydantoins, Imidazole-2-thiones and Imidazo[2,1-b]thiazol-4-iums from Polymer-Supported α-Acylamino Ketones (2018)
  • 著者名/発表者名: Kralova Petra、Malon Michal、Koshino Hiroyuki、Soural Miroslav
  • 雑誌名: Molecules 巻: 23 号: 4 ページ: 976-976
  • DOI: 10.3390/molecules23040976
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Synthesis of polyozellin, a prolyl oligopeptidase inhibitor, and its structural revision (2018)
  • 著者名/発表者名: Takahashi Shunya、Kawano Takahiro、Nakajima Natsumi、Suda Yasuaki、Usukhbayar Narandulam、Kimura Ken-ichi、Koshino Hiroyuki
  • 雑誌名: Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 巻: 28 号: 5 ページ: 930-933
  • DOI: 10.1016/j.bmcl.2018.01.054
  • 査読あり
• [雑誌論文] Amberene and 1-methylamberene, isolated and identified from Kuji amber (Japan) (2018)
  • 著者名/発表者名: Kawamura Tetsuaki、Koshino Hiroyuki、Nakamura Takemichi、Nagasawa Yoshiyuki、Nanao Hidetaka、Shirai Masayuki、Uesugi Shota、Ohno Misa、Kimura Ken-ichi
  • 雑誌名: Organic Geochemistry 巻: 120 ページ: 12-18
  • DOI: 10.1016/j.orggeochem.2018.02.014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neomacrophorin X, a [4.4.3]Propellane-Type Meroterpenoid from Trichoderma sp. 1212-03 (2017)
  • 著者名/発表者名: Kusakabe Kazuaki、Honmura Yuna、Uesugi Shota、Tonouchi Akio、Maeda Hayato、Kimura Ken-ichi、Koshino Hiroyuki、Hashimoto Masaru
  • 雑誌名: Journal of Natural Products 巻: 80 号: 5 ページ: 1484-1492
  • DOI: 10.1021/acs.jnatprod.6b01177
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biosynthesis of isonitrile lipopeptides by conserved nonribosomal peptide synthetase gene clusters in Actinobacteria (2017)
  • 著者名/発表者名: Harris Nicholas C.、Sato Michio、Herman Nicolaus A.、Twigg Frederick、Cai Wenlong、Liu Joyce、Zhu Xuejun、Downey Jordan、Khalaf Ryan、Martin Joelle、Koshino Hiroyuki、Zhang Wenjun
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences 巻: 114 号: 27 ページ: 7025-7030
  • DOI: 10.1073/pnas.1705016114
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The industrial anaerobe Clostridium acetobutylicum uses polyketides to regulate cellular differentiation (2017)
  • 著者名/発表者名: Herman Nicolaus A.、Kim Seong Jong、Li Jeffrey S.、Cai Wenlong、Koshino Hiroyuki、Zhang Wenjun
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 8 号: 1 ページ: 1514-1514
  • DOI: 10.1038/s41467-017-01809-5
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Convergent Synthesis of the ent-ZA′B′C′D′-Ring System of Maitotoxin (2017)
  • 著者名/発表者名: Saito Tatsuo、Morita Masayuki、Koshino Hiroyuki、Sodeoka Mikiko、Nakata Tadashi
  • 雑誌名: Organic Letters 巻: 19 号: 12 ページ: 3203-3206
  • DOI: 10.1021/acs.orglett.7b01301
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hitoyol A and B, Two Norsesquiterpenoids from the Basidiomycete Coprinopsis cinerea (2017)
  • 著者名/発表者名: Otaka Junnosuke、Hashizume Daisuke、Masumoto Yui、Muranaka Atsuya、Uchiyama Masanobu、Koshino Hiroyuki、Futamura Yushi、Osada Hiroyuki
  • 雑誌名: Organic Letters 巻: 19 号: 15 ページ: 4030-4033
  • DOI: 10.1021/acs.orglett.7b01784
  • 査読あり
• [雑誌論文] Study of 2-aminoquinolin-4(1H)-one under Mannich and retro-Mannich reaction (2017)
  • 著者名/発表者名: Funk Petr、Motyka Kamil、Soural Miroslav、Malon Michal、Koshino Hiroyuki、Kusz Joachim、Hlavac Jan
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 12 号: 5 ページ: e0175364-e0175364
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0175364
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] N1, N14-diferuloylspermine as an antioxidative phytochemical contained in leaves of Cardamine fauriei (2017)
  • 著者名/発表者名: Abe Keima、Matsuura Hideyuki、Ukai Mitsuko、Shimura Hanako、Koshino Hiroyuki、Suzuki Takashi
  • 雑誌名: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 巻: 81 号: 10 ページ: 1855-1860
  • DOI: 10.1080/09168451.2017.1356214
  • 査読あり
• [雑誌論文] Increased metabolite production by deletion of an HDA1-type histone deacetylase in the phytopathogenic fungi, Magnaporthe oryzae (Pyricularia oryzae) and Fusarium asiaticum. (2017)
  • 著者名/発表者名: 2.Maeda K., Izawa M., Nakajima Y., Jin Q., Hirose T., Nakamura T., Koshino H., Kanamaru K., Ohsato S., Kamakura T., Kobayashi T., Yoshida M., Kimura M.
  • 雑誌名: Lett. Appl. Microbiol. 巻: 65 号: 5 ページ: 446-452
  • DOI: 10.1111/lam.12797
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Total synthesis of the proposed structure for aromin and its structural revision. (2016)
  • 著者名/発表者名: Takahashi S, Satoh D, Hayashi M, Takahashi K, Yamaguchi K, Nakamura T, Koshino H.
  • 雑誌名: J Org Chem 巻: 81 号: 22 ページ: 11222-11234
  • DOI: 10.1021/acs.joc.6b02187
  • 査読あり
• [雑誌論文] Yeast Ca2+-signal transduction inhibitors isolated from Dominican amber prevent the degranulation of RBL-2H3 cells through the inhibition of Ca2+-influx (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomomi Abe, Miki Kobayashi, Yusuke Okawa, Tomoki Inui, Jun Yoshida, Hironori Higashio, Hisao Shinden, Shota Uesugi, Hiroyuki Koshino, Ken-ichi Kimura
  • 雑誌名: Fitoterapia 巻: 113 ページ: 188-194
  • DOI: 10.1016/j.fitote.2016.07.018
  • 査読あり
• [雑誌論文] Isolation of coralmycins A and B, potent anti-Gram negative compounds from the myxobacteria Corallococcus coralloides M23 (2016)
  • 著者名/発表者名: Kim Y. J., Kim H-J., Kim G-W., Cho K., Takahashi S., Koshino H., Kim W-G.
  • 雑誌名: J. Nat. Prod. 巻: 79 号: 9 ページ: 2223-2228
  • DOI: 10.1021/acs.jnatprod.6b00294
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Hydroxylations of trichothecene rings in the biosynthesis of Fusarium trichothecenes: evolution of alternative pathways in the nivalenol chemotype. (2016)
  • 著者名/発表者名: Maeda K, Tanaka A, Sugiura R, Koshino H, Tokai T, Sato M, Nakajima Y, Tanahashi Y, Kanamaru K, Kobayashi T, Nishiuchi T, Fujimura M, Takahashi-Ando N, Kimura M.
  • 雑誌名: Environ Microbiol. 巻: 18 号: 11 ページ: 3798-3811
  • DOI: 10.1111/1462-2920.13338
  • 査読あり
• [学会発表] Structural Revision of Terpenoids and Related Natural Products by Using CAST/CNMR System (2018)
  • 著者名/発表者名: Koshino Hiroyuki, Koichi Shungo, Satoh Hiroko
  • 学会等名: EUROMAR2018
  • 国際学会
• [学会発表] 13C NMR化学シフト予測・部分構造検索機能を有すうるCAST/CNMRシステムの公開 (2018)
  • 著者名/発表者名: 越野広雪、朝倉克夫、栗本智充、小市俊悟、佐藤寛子
  • 学会等名: 第57回NMR討論会
• [学会発表] 13C NMR化学シフト予測・部分構造検索機能を構造検索機能を有するCAST/CNMRシステムの高分子への応用の検討 (2018)
  • 著者名/発表者名: 越野広雪、小市俊悟、佐藤寛子
  • 学会等名: 第23回高分子分析討論会
• [学会発表] CAST/CNMRシステムを用いたプレニル化されたフェノール類の構造訂正 (2017)
  • 著者名/発表者名: 越野広雪、小市俊悟、佐藤寛子
  • 学会等名: 第61回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会
• [学会発表] CAST/CNMRシステムを用いたClerodane型ジテルペンの13C NMRの貴族と構造の評価 (2017)
  • 著者名/発表者名: 越野広雪、栗澤尚瑛、木村賢一、小市俊悟、佐藤寛子
  • 学会等名: 第56回NMR討論会
• [学会発表] CAST/CNMRシステムを用いた13C NMRシフト値による様々な有機化合物の構造訂正 (2016)
  • 著者名/発表者名: 越野広雪、小市俊悟、佐藤寛子
  • 学会等名: 第55回NMR討論会
  • 発表場所: 広島国際会議場 (広島県広島市中区)
  • 年月日: 2016-11-16
• [学会発表] CAST/CNMRシステムを用いたcis-デカリン骨格を有するテルペノイドの立体化学の評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 越野広雪、小市俊悟、佐藤寛子
  • 学会等名: 第60回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会
  • 発表場所: 東京農業大学オホーツクキャンパス（北海道網走市）
  • 年月日: 2016-10-29
• [学会発表] Structural revision of pyrone-related natural products by using CAST/CNMR system (2016)
  • 著者名/発表者名: Koshino H., Koichi S., Satoh H.
  • 学会等名: EUROMAR2016
  • 発表場所: Aarhus, Denmark
  • 年月日: 2016-07-04
  • 国際学会
• [学会発表] 論文記載の構造解析の評価-構造訂正を中心に (2016)
  • 著者名/発表者名: 越野広雪
  • 学会等名: 理研シンポジウム 分子構造解析2016:MSとNMRの基礎と実践
  • 発表場所: 理化学研究所鈴木梅太郎記念ホール（埼玉県和光市）
  • 年月日: 2016-06-17