触媒的連続ラジカル変換を基盤とする生物活性多環天然物の合成戦略開拓

• 研究課題/領域番号: 18K06578
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分47010:薬系化学および創薬科学関連
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 好光 健彦 岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (30301576)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2022-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2021年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: ラジカル反応 / 天然物 / カスケード反応 / 多環性分子骨格 / レドックス / 抗ウイルス活性 / 全合成 / ベンゾフラン / 生物活性天然物 / 有機合成化学 / 可視光励起触媒 / カスケード / キノンレドックス / 可視光レドックス触媒 / 創薬

研究成果の概要

本研究では、低環境負荷・省エネルギー触媒プロセスからなるラジカルカスケード反応を基盤として多環分子骨格の新たな構築法を開発するとともに、魅力的な創薬資源として注目を集める生物活性天然物の人工的創製に挑んだ。その結果、1）可視光励起触媒が駆動するラジカル種の連続変換（カスケード反応）を鍵として抗ウイルス活性海洋産天然物 hamigeran B の形式的全合成に成功した。2）キノン－ヒドロキノンレドックス条件下での触媒的ベンゾフラン形成反応を見出すとともに、本反応に基づくホスファチジルイノシトール3-キナーゼα（PI3Kα）阻害活性物質 liphagal の新規全合成経路の開拓に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

我々は、医薬資源天然物の人工合成に欠かせない化学反応プロセスの低環境負荷・省エネルギー化に向けた研究を行った。その結果、可視光照射によって連続的に進行する化学反応や生体内酸化還元過程を模倣した化学反応を開発し、これらの反応を組み込んだ医薬資源天然物の新しい合成方法を確立することができた。本成果は、創薬・化学産業をはじめ、有機物質の創製に関わる広い分野の発展に寄与することが期待される。

研究成果

• [国際共同研究] Universite Paris-Est Creteil/INSERM(フランス)
• [雑誌論文] Total Synthesis of (±)-Liphagal via Organic-Redox-Driven Palladium-Catalyzed Hydroxybenzofuran Formation (2020)
  • 著者名/発表者名: Tao Eriko、Inoue Masaki、Jeong Taejoo、Kim In Su、Yoshimitsu Takehiko
  • 雑誌名: The Journal of Organic Chemistry 巻: 85 号: 14 ページ: 9064-9070
  • DOI: 10.1021/acs.joc.0c00965
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Chemical Syntheses and Biological Studies of Agelastatin A, a Bioactive Marine Heterocycle Gifted from Nature (2020)
  • 著者名/発表者名: Yoshimitsu Takehiko
  • 雑誌名: HETEROCYCLES 巻: 100 号: 11 ページ: 1735-1762
  • DOI: 10.3987/rev-20-929
  • NAID: 40022412668
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Virtual Screening Platform Identifies Chloroethylagelastatin A as a Potential Ribosomal Inhibitor (2020)
  • 著者名/発表者名: Caulfield Thomas R.、Hayes Karen E.、Qiu Yushi、Coban Mathew、Seok Oh Joon、Lane Amy L.、Yoshimitsu Takehiko、Hazlehurst Lori、Copland John A.、Tun Han W.
  • 雑誌名: Biomolecules 巻: 10 号: 10 ページ: 1407-1407
  • DOI: 10.3390/biom10101407
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 天然物合成における窒素フリーラジカル種の戦略的活用：アゲラスタチンAの全合成 (2019)
  • 著者名/発表者名: 好光健彦
  • 雑誌名: 有機合成化学協会誌 巻: 77 号: 5 ページ: 472-481
  • DOI: 10.5059/yukigoseikyokaishi.77.472
  • NAID: 130007644986
  • ISSN: 0037-9980, 1883-6526
  • 年月日: 2019-05-01
  • 査読あり
• [雑誌論文] Total Synthesis of (-)-Agelastatin A: An SH2’ Radical Azidation Strategy (2018)
  • 著者名/発表者名: Tsuchimochi, I.; Kitamura, Y.; Aoyama, H.; Akai, S.; Nakai, K.; Yoshimitsu, T
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 54 号: 71 ページ: 9893-9896
  • DOI: 10.1039/c8cc05697h
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ru(II)-Catalyzed C-H Aminocarbonylation of N-(Hetero)aryl-7-azaindoles with Isocyanates (2018)
  • 著者名/発表者名: Jeong, T.; Lee, S.-H.; Chun, R.; Han, S.; Han, S.-H.; Jeon, Y.-U.; Park, J.; Yoshimitsu, T.; Mishra, N. K.; Kim, I.-S.
  • 雑誌名: J. Org. Chem. 巻: 83 号: 8 ページ: 4641-4649
  • DOI: 10.1021/acs.joc.8b00388
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Visceral Adipose Tissue Drives Cardiac Aging Through Modulation of Fibroblast Senescence by Osteopontin Production (2018)
  • 著者名/発表者名: Sawaki D.; Czibik G.; Pini, M.; Ternacle, J.; Suffee, N.; Mercedes, R.; Marcelin, G.; Surenaud, M.; Marcos, E.; Gual. P.; Clement, K.; Hue, S.; Adnot, S.; Hatem, N. S.; Tsuchimochi, Y.; Yoshimitsu, T.; Henegar, C.; Derumeaux, G.
  • 雑誌名: Circulation 巻: - 号: 8 ページ: 809-822
  • DOI: 10.1161/circulationaha.117.031358
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] 可視光脱炭酸ラジカルカスケード反応を駆動するポルフィリン触媒の物性解析 (2021)
  • 著者名/発表者名: 石川透，岡西勇介，林賢，高波利克，好光健彦
  • 学会等名: 日本薬学会第142年会（名古屋）
• [学会発表] (+)-Eburenineの全合成 (2021)
  • 著者名/発表者名: 浜田拓也，松川弘樹，好光健彦
  • 学会等名: 日本薬学会第142年会（名古屋）
• [学会発表] Hamigeran B の全合成研究 (2020)
  • 著者名/発表者名: 岡西勇介，石川透，陣内拓弥，鈴木伽奈，好光健彦
  • 学会等名: 第59回 日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会 中国四国支部学術大会(島根)
• [学会発表] 新規可視光レドックス触媒の開発と Hamigeran B の全合成への適用 (2020)
  • 著者名/発表者名: 岡西勇介，石川透，林賢，高波利克，好光健彦
  • 学会等名: 日本薬学会第14１年会（広島）
• [学会発表] 遠隔不斉誘起による第四級炭素構築とアルカロイド合成への適用 (2020)
  • 著者名/発表者名: 松川弘樹，植野上博之，好光健彦
  • 学会等名: 日本薬学会第14１年会（広島）
• [学会発表] キノンレドックス条件下でのベンゾフラン形成を鍵とするLiphagal の全合成 (2019)
  • 著者名/発表者名: 田尾衣里子, 井上雅貴, Taejoo Jeong, 好光健彦
  • 学会等名: 第45回反応と合成の進歩シンポジウム(倉敷)
• [学会発表] Napyradiomycin A1の不斉全合成 (2019)
  • 著者名/発表者名: 向井玖実，傘谷拓貴，好光健彦
  • 学会等名: 第 58 回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会 中四国支部学術大会（高松）
• [学会発表] キノンレドックスベンゾフラン形成を経由するLiphagal の全合成 (2019)
  • 著者名/発表者名: 井上雅貴，田尾衣里子，好光健彦
  • 学会等名: 第58回 日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会 中国四国支部学術大会(高松)
• [学会発表] (+)-Napyradiomycin A1の全合成 (2019)
  • 著者名/発表者名: 傘谷拓貴，向井玖実，好光健彦
  • 学会等名: 日本薬学会第140年会（京都）
• [学会発表] Liphagalの全合成 (2019)
  • 著者名/発表者名: 田尾衣里子，井上雅貴，好光健彦
  • 学会等名: 日本薬学会第140年会（京都）
• [学会発表] Rhazinilam の全合成研究 (2019)
  • 著者名/発表者名: 松川弘樹，好光健彦
  • 学会等名: 日本薬学会第140年会（京都）
• [学会発表] Studies on the Total Synthesis of Hamigeran B (2019)
  • 著者名/発表者名: T. Jinnouchi, K. Suzuki and T. Yoshimitsu
  • 学会等名: The 27th International Society of Heterocyclic Chemistry (ISHC) Congress（Kyoto）
  • 国際学会
• [学会発表] Hamigeran B の全合成研究 (2018)
  • 著者名/発表者名: 陣内拓弥，鈴木伽奈，中井啓陽，好光健彦
  • 学会等名: 第44回反応と合成の進歩シンポジウム
• [学会発表] Guanacastepene Eの全合成研究 (2018)
  • 著者名/発表者名: 土持出，中井啓陽，好光健彦
  • 学会等名: 日本薬学会第139年会
• [学会発表] Liphagal の全合成研究 (2018)
  • 著者名/発表者名: 田尾衣里子、Taejoo Jeong、中井啓陽、好光健彦
  • 学会等名: 日本薬学会第139年会
• [学会発表] ラジカル脱炭酸型テトラリン形成を基盤とする hamigeran B の全合成研究 (2018)
  • 著者名/発表者名: 陣内拓弥，中井啓陽，好光健彦
  • 学会等名: 日本薬学会第139年会
• [備考] 岡山大学 研究者総覧
  • URL: https://soran.cc.okayama-u.ac.jp/html/d48eadf819ec805574506e4da22f6611_ja.html
• [備考] 岡山大学 研究者総覧
  • URL: http://soran.cc.okayama-u.ac.jp/view?l=ja&u=d48eadf819ec805574506e4da22f6611&f1=10&sm=field&sl=ja&sp=30
• [備考] 岡山大学研究者総覧
  • URL: http://soran.cc.okayama-u.ac.jp/view?l=ja&u=d48eadf819ec805574506e4da22f6611&f1=10&sm=field&sl=ja&sp=33