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グアノシン一リン酸合成酵素の反応機構解明と同酵素に応答して機能する分子の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K05929
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 生体関連化学
研究機関岐阜大学

研究代表者

岡 夏央  岐阜大学, 工学部, 准教授 (50401229)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード核酸の生合成 / カルボニル基のリン酸化 / ヌクレオチド / 酵素応答性分子 / キサントシン / 7-デアザグアニン / グアノシン一リン酸 / キサントシン一リン酸 / GMP合成酵素 / AMP-XMP / グアノシン一リン酸合成酵素 / リン酸化 / 抗がん剤
研究成果の概要

2位カルボニル基以外が適切に保護されたキサントシンに対し、独自に開発した酸性活性化剤CMMTによって活性化したホスホロアミダイトを反応させ、酸化/硫化、及びリン酸部位の脱保護をワンポットで行うことで、キサントシンの2位カルボニル基のリン酸化/チオリン酸化を初めて達成した。更に、得られた化合物を脱保護し、2位カルボニル基がリン酸化されたキサントシンの単離に初めて成功した。この新しいリン酸化反応は、グアノシン一リン酸の生合成経路を標的とする分子プローブや分子標的薬の合成への応用が期待される。加えて、7-デアザグアニン誘導体の6位カルボニル基の位置選択的ジフェニルカルバモイル化反応の開発に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で開発した手法は、キサントシンの2位カルボニル基の初のリン酸化反応であり、グアノシン一リン酸の生合成中間体であるAMP-XMPの化学合成に欠かせない。また、本反応はAMP-XMPそのものだけでなく、その化学修飾アナログの合成にも応用できる。この様な化学修飾アナログは、グアノシン一リン酸の生合成経路を標的とする分子プローブや分子標的薬の合成への応用が期待される。以上のことから、本研究の成果は、これまで直接的な研究が難しかったグアノシン一リン酸の生合成中間体の性質や機能により詳細に迫るきっかけとなると同時に、この生合成経路を標的とする医薬品開発への道を拓くものであり、極めて意義深いと言える。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2020 2019 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 (12件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Regioselective O6-diphenylcarbamoylation of 7-deazaguanine derivatives via a stable intermediate 1-(diphenylcarbamoyl)-4-(dimethylamino)pyridinium chloride2020

    • 著者名/発表者名
      Oka Natsuhisa、Nakano Koki、Fukuta Akane、Ando Kaori
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters

      巻: N/A 号: 28 ページ: 152085-152085

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2020.152085

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of a radical SAM enzyme involved in the synthesis of archaeosine2019

    • 著者名/発表者名
      Yokogawa Takashi、Nomura Yuichiro、Yasuda Akihiro、Ogino Hiromi、Hiura Keita、Nakada Saori、Oka Natsuhisa、Ando Kaori、Kawamura Takuya、Hirata Akira、Hori Hiroyuki、Ohno Satoshi
    • 雑誌名

      Nature Chemical Biology

      巻: 15 号: 12 ページ: 1148-1155

    • DOI

      10.1038/s41589-019-0390-7

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] キサントシンの2位カルボニル基のリン酸化反応の開発2019

    • 著者名/発表者名
      平林 洋紀・岡 夏央・安藤 香織
    • 学会等名
      2019年度有機合成化学北陸セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Stereoselective furanosylation reactions for the synthesis of oligosaccharides and nucleosides2019

    • 著者名/発表者名
      Natsuhisa Oka
    • 学会等名
      The 8th International Conference of The Indonesian Chemical Society (ICICS) 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synthesis of 7-deazaguanosine derivatives via glycosylation2019

    • 著者名/発表者名
      Koki Nakano, Natsuhisa Oka, Akane Fukuta, Ayumi Mori, Kaori Ando
    • 学会等名
      The 4th International Symposium on Process Chemistry (ISPC2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 7-デアザグアノシン誘導体の合成法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      中野 宏紀・岡 夏央・福田 茜・安藤 香織
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] キサントシンの2位カルボニル基のリン酸化反応の開発2018

    • 著者名/発表者名
      平林 洋紀・岡 夏央・安藤 香織
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis of 7-deazaguanosine derivatives2018

    • 著者名/発表者名
      Natsuhisa Oka, Kouki Nakano, Akane Fukuta, Ayumi Mori, Kaori Ando
    • 学会等名
      The 45th International Symposium on Nucleic Acid Chemistry (ISNAC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Stereocontrolled Synthesis of P-Chiral Oligonucleotides2017

    • 著者名/発表者名
      Natsuhisa Oka
    • 学会等名
      International Symposium on Pure & Applied Chemistry 2017 (ISPAC 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Stereoselective synthesis of α-ribofuranosides2017

    • 著者名/発表者名
      岡 夏央
    • 学会等名
      2017分子化学研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ストレプトマイセス属細菌由来α-リボフラノシドの合成研究2017

    • 著者名/発表者名
      神藤 優花・岡 夏央・安藤 香織
    • 学会等名
      第48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
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] キラル酸活性化剤を用いるジヌクレオシドホスホロチオエートの立体選択的合成2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木 康佑・岡 夏央・安藤 香織
    • 学会等名
      第48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
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 不斉ヨードラクトン化を経由するホモクエン酸ラクトンの合成研究2017

    • 著者名/発表者名
      見須 亮太・岡 夏央・孕石 英義・安藤 香織
    • 学会等名
      第48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
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis of 7-deazaguanine and 7-deazaguanosine derivatives2017

    • 著者名/発表者名
      Natsuhisa Oka, Akane Fukuta, Kaori Ando
    • 学会等名
      The 44th International Symposium on Nucleic Acid Chemistry (ISNAC2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 岐阜大学 工学部 化学・生命工学科 安藤研究室 ホームページ

    • URL

      https://www1.gifu-u.ac.jp/~ando_ap/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2017 実施状況報告書
  • [備考] 岐阜大学工学部化学・生命工学科安藤研究室ホームページ

    • URL

      https://www1.gifu-u.ac.jp/~ando_ap/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [産業財産権] シクロペンテン誘導体及びシクロペンテン誘導体の製造方法2019

    • 発明者名
      岡 夏央、安藤 香織
    • 権利者名
      岡 夏央、安藤 香織
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-199474
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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