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アルカロイドー核酸複合体による細胞機能制御法開拓

研究課題

研究課題/領域番号 18K19142
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分37:生体分子化学およびその関連分野
研究機関東京農工大学

研究代表者

大栗 博毅  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80311546)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワードアルカロイド / 核酸 / 共有結合複合体 / 天然物 / 抗腫瘍性抗生物質 / サフラマイシン類 / 化学-酵素合成 / DNA / アルキル化 / 共有結合性リガンド / テトラヒドロイソキノリン / サフラマイシン / エクテナサイジン / 構造活性相関 / グアニン / 中分子
研究成果の概要

本研究では、テトラヒドロイソキノリン(THIQ)アルカロイド群の化学酵素ハイブリッド合成を展開し,A 環5位と1 位側鎖を改変した非天然型アナログ群を設計し、簡便に迅速合成した。C1位側鎖の構造がDNAアルキル化ヘ大きく影響することを明らかにした。A環C5位の酸素官能基を除去したデオキシ型アナログとすると、より広範な塩基配列を認識して共有結合を形成し、DNA-中分子アルカロイド複合体を形成できることが分かった。構造活性相関の知見を蓄積し,実際に天然物シアノサフラシンBよりも優れた DNA アルキル化能を発揮する5 位デオキシアナログを創製することができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、複雑な五環性骨格を一挙に構築する酵素合成と官能基を自在に変換する有機合成を融合させ、抗腫瘍性抗生物質サフラマイシン類の類縁体を簡便かつ迅速に合成した。この化学-酵素ハイブリッド合成によって初めて創出が可能となった化合物群の中から、実際に天然物シアノサフラシンよりも優れたDNAアルキル化能(共有結合形成能力)を有する創薬候補分子群を見出すことができた。更に、合成アナログ群の構造とDNAアルキル化能との相関を調査し、中分子アルカロイドと核酸との共有結合複合体を活用して核内タンパク質の機能を制御する萌芽的な研究を開拓することができた。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件、 招待講演 9件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Total synthesis of alkaloids using both chemical and biochemical methods2020

    • 著者名/発表者名
      Tanifuji Ryo、Minami Atsushi、Oguri Hiroki、Oikawa Hideaki
    • 雑誌名

      Natural Product Reports

      巻: 37 号: 8 ページ: 1098-1121

    • DOI

      10.1039/c9np00073a

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generation of C5-desoxy analogs of tetrahydroisoquinoline alkaloids exhibiting potent DNA alkylating ability2019

    • 著者名/発表者名
      Tanifuji, Ryo; Tsukakoshi, Kaori; Ikebukuro, Kazunori; Oikawa, Hideaki; Oguri, Hiroki
    • 雑誌名

      Bioorganic & medicinal chemistry letters

      巻: 29 (14) 号: 14 ページ: 1807-1811

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2019.05.009

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Generation of C5-desoxy analogs of tetrahydroisoquinoline alkaloids exhibiting potent DNA alkylating ability2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Tanifuji, Kaori Tsukakoshi, Kazunori Ikebukuro, Hideaki Oikawa and Hiroki Oguri*
    • 雑誌名

      Bioorg. Med. Chem. Lett.

      巻: 29

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 天然物合成化学と生合成工学・超分子化学との融合を目指して2020

    • 著者名/発表者名
      大栗博毅
    • 学会等名
      産総研 第82回触媒化学融合研究センター講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Concise and divergent access to alkaloidal scaffolds by integrating organic and biogenetic synthesis2019

    • 著者名/発表者名
      HIroki Oguri
    • 学会等名
      The Fourth A3 Roundtable Meeting on Chemical Probe Research Hub
    • 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] Concise Synthesis of Natural Products and their Variants: a Chemoenzymatic and an Element Implantation Approach2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Oguri
    • 学会等名
      The14th International Conference on Cutting-Edge Organic Chemistry in Asia
    • 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] Artificial assembly lines for divergent synthesis of natural products and their variants2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Oguri
    • 学会等名
      The 27th French-Japanese Symposium on Medicinal and Fine Chemistry
    • 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] Development of divergent synthetic processes to explore frontiers in natural product chemistry2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Oguri
    • 学会等名
      Let’s Leap! Challenges in Organic Chemistry, Department of Chemistry, School of Science, The University of Tokyo
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 生合成拡張型合成の新展開と機能創発への挑戦2019

    • 著者名/発表者名
      大栗博毅
    • 学会等名
      理研シンポジウム:第14回有機合成化学フロンティア
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 生合成拡張型合成プロセスの開発と機能性中分子群創製2019

    • 著者名/発表者名
      大栗博毅
    • 学会等名
      微生物ウィーク2019 コラボシンポジウム:放線菌が生産する構造多様性に富んだ化合物とその応用への展開
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of divergent synthetic processes to explore frontiers in natural product chemistry2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Oguri
    • 学会等名
      Let’s Leap! Challenges in Organic Chemistry Department of Chemistry, School of Science, The University of Tokyo, Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Design and Synthesis of DNA Alkylating Natural Products: A Chemo-enzymatic Approach2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Oguri
    • 学会等名
      International Symposium on Biosensing for Next Generation; Design and Development of Molecular Recognition Element, TUAT GIR International Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 東京大学大学院理学系研究科化学専攻天然物化学研究室

    • URL

      http://natural.chem.s.u-tokyo.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 東京農工大学大学院工学研究院応用化学部門 大栗研究室

    • URL

      http://web.tuat.ac.jp/~h_oguri/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2021-02-19  

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