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フッ素のゴーシュ効果による糖タンパク質の構造制御を利用した不凍物質の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17F17042
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 合成化学
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

柴田 哲男  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40293302)

研究分担者 YIWUREYIMUJIANG SAIDALIMU  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2018年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2017年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワード不凍タンパク質 / 含フッ素化合物 / 氷再結晶阻害活性 / トリフルオロメトキシ化 / フッ素官能基化プロリン / トリフルオロメチルチオ化 / ケトン / ラクタム
研究実績の概要

本研究では,小分子から中分子程度の有機物質で不凍タンパク質の不凍活性を実現させることを目的とする。具体的には,フッ素のゴーシュ効果やフッ素官能基が誘引する分極効果等を用いて中分子に両親媒性を付与することを方略とした。初年度は,まず,フッ素官能基としてトリフルオロメチルチオ(SCF3)基を選択し,その挿入反応の開発に成功した。さらにその手法を用いトリフルオロメチルチオプロリンの合成に成功した。しかし,SCF3プロリンの大量合成に問題点を残した。そこで本年度は,まず,合成容易なフルオロ(F)プロリンを用いてガラクトースと連結させたFプロリン糖のオリゴマー設計し,不凍活性を調べることとした。液相合成にて設計した化合物を合成することに成功し,化合物の氷再結晶阻害(IRI)活性を測定した結果,Fプロリン糖のオリゴマーは,非フッ素化体に弱いIRI活性を示す結果となった。そこでフッ素官能基としてトリフルオロメトキシ(OCF3)基を選択した。これまでOCF3基をアミノ酸に直接導入する方法は報告されていないことから,まず,OCF3基の直接導入法の開発に着手した。OCF3源にトリフルオロメチルアリールスルホネートを用い,環状のアリルクロリドに対して,OCF3化を検討した結果,パラジウム触媒と銀触媒およびキラルなリガンドを用いる条件で,トリフルオロメトキシ基を導入した環状化合物を高立体選択的に得ることに成功した。続いてOCF3基をもつプロリンオリゴ糖の合成を開始した。先に報告したフッ素プロリンのオリゴマー化の手法に従い,順次プロリン鎖を伸長し,最後に糖をクリック反応で導入することで,OCF3プロリン糖のオリゴマーの合成に成功した。

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

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] The CF3-DAST-induced deacylative trifluoromethylthiolation of cyclic 1,3-diketones/lactams/lactones and its extension to deacylative pentafluorophenylthiolation2018

    • 著者名/発表者名
      Saidalimu, I.; Yoshioka, T.; Liang, Y.; Tokunaga, E.; Shibata, N.
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 54 号: 63 ページ: 8761-8764

    • DOI

      10.1039/c8cc05409f

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design and synthesis of galactose-conjugated fluorinated and non-fluorinated proline oligomers: Towards antifreeze molecules2018

    • 著者名/発表者名
      Sumii, Y.; Hibino, H.; Saidalimu, I.; Kawahara, H.; Shibata, N.
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 54 号: 70 ページ: 9749-9752

    • DOI

      10.1039/c8cc05588b

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 両親媒性をもとに設計する含フッ素及び非フッ素糖ペプチドの不凍活性2018

    • 著者名/発表者名
      住井裕司,日比野隼大,Ibrayim Saidalimu,徳永恵津子,柴田哲男
    • 学会等名
      第41回フッ素化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 不凍活性物質の開発を志向した含フッ素および非フッ素糖ペプチドの設計と合成2018

    • 著者名/発表者名
      住井裕司,日比野隼大,Ibrayim Saidalimu,徳永恵津子,柴田哲男
    • 学会等名
      第49回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 不凍活性物質の開発を志向した,含フッ素糖ペプチドと非フッ素糖ペプチドの設計と合成2018

    • 著者名/発表者名
      日比野隼大,住井裕司,Ibrayim Saidalimu,徳永恵津子,柴田哲男
    • 学会等名
      日本病院薬剤師会東海ブロック 日本薬学会東海支部 合同学術大会2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] CF3-DASTによる金属触媒を用いないトリフルオロメチルチオ化反応2018

    • 著者名/発表者名
      吉岡 拓哉・SAIDALIMU Ibrayim・徳永 恵津子・柴田 哲男
    • 学会等名
      日本化学会 第98春季年会 (2018)(日本大学理工学部船橋キャンパス,千葉県船橋市)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] DAST誘導体を用いたトリフルオロメチルチオ化反応とその応用2017

    • 著者名/発表者名
      吉岡拓哉,Saidalimu Ibrayim, 鈴木柊吾, 徳永恵津子, 柴田哲男
    • 学会等名
      第40回フッ素化学討論会(とりぎん文化会館,鳥取県鳥取市)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 柴田研究室ホームページ

    • URL

      http://www.ach.nitech.ac.jp/~organic/shibata/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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