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位置・立体選択的反応を鍵段階とする生物活性物質の合成研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K05849
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38040:生物有機化学関連
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

須貝 威  慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 教授 (60171120)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード位置選択的反応 / リパーゼ / 脱アセチル化 / 高圧蒸気滅菌器 / 加水分解 / ポリオール / 半合成 / 天然配糖体 / ポリフェノール / ハロゲン化 / メトキシル化 / 生物資源 / アセチル化 / 鎖状ポリオール / カタセラスモール類 / 酵素触媒 / 立体選択的反応 / 配糖体
研究開始時の研究の概要

生物活性物質の新しい合成法に寄与しうる、以下の3つの手法について検討する。1) 酵素触媒(微生物全菌体、市販単離還元酵素)による立体選択的な第二級アルコールの合成、2) ポリフェノールを基質とし、化学的手法・リパーゼ触媒による脱アセチル化など位置選択的変換の検討、3)天然に豊富で、入手容易な配糖体の活用である。1) 2)の生成物を活用し、有用生物活性物質の全合成を、そして3)の生成物から出発する半合成が最終的な目標である。抗炎症性、抗菌活性等をもつテルペン、ポリフェノール類などを合成標的化合物とする。
いずれの手法検討においても「選択性の向上」および「鍵段階の効率向上」を重視する。

研究成果の概要

生物活性物質を化学合成により充分量供給するには、酵素触媒科学的手法、純有機合成化学的手法、天然に豊富な配糖体などからの「半合成」のそれぞれが優位性を示す局面を充分に理解し、相乗的な組み合わせが大切である。本研究では、市販で入手容易な出発物質を適切に化学変換し、それらに市販で入手容易な酵素触媒を組み合わせる、効率良い合成経路の確立・実践した。1)鎖状ポリオールや環状ポリフェノールを基質とし、市販・入手容易なリパーゼ触媒によるアセチル化・脱アセチル化や化学的手法など位置選択的変換を検討した。2) 配糖体を出発原料とし、糖鎖部位の選択的変換や、糖鎖部分をアグリコンの保護基とする選択的変換を検討した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

3年間の研究を通じ、天然資源や酵素触媒がうまく使えるようになったため、生物活性物質の生物作用解明や前臨床・臨床試験への提供などが実現する可能性が増大した。また、多くの研究者に再現・活用してもらえる機会も増え、さらなる発展や波及効果が期待される。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] mproved preparation of vitexin from hot water extract of Basella alba, the commercially Malabar spinach (“Tsurumurasaki” in Japanese) and the application to semisynthesis of chafuroside B2020

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Kurahayashi, Kengo Hanaya, Shuhei Higashibayashi, Takeshi Sugai
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 84 号: 8 ページ: 1554-1559

    • DOI

      10.1080/09168451.2020.1761286

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comprehensive Semisyntheses of Catathelasmols C, D, and E from D-Glutamic Acid, Utilizing Lipase-catalyzed Site-selective Reactions on Intermediates2020

    • 著者名/発表者名
      Rinta Hashiba, Riichi Hashimoto, Momoko Nishiguchi, Toshifumi Kobayashi, Kengo Hanaya, Shuhei Higashibayashi, and Takeshi Sugai
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 84 号: 7 ページ: 1339-1344

    • DOI

      10.1080/09168451.2020.1754159

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 天然・生物活性物質合成を志向した、メトキシベンゼン類の合成研究2022

    • 著者名/発表者名
      須貝 威、Qi Ziyu、本田桂子、橋本理一、小林俊文、花屋賢悟、東林修平
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度大会、オンライン
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Development of the synthetic routes utilizing the selectivity in enzyme catalysis2021

    • 著者名/発表者名
      Sugai T.
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies, Virtual
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Advantages of lipase-catalyzed transformation in organic synthesis2021

    • 著者名/発表者名
      Sugai T.
    • 学会等名
      European Federation of Biotechnology Conference 2021, Virtual
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 芳香族メチルエーテルを部分構造に含む天然有機化合物の合成研究2021

    • 著者名/発表者名
      須貝威、本田桂子、横山芹香、橋本理一、安井将満、花屋賢悟、東林修平
    • 学会等名
      日本農芸化学会関東支部大会、オンライン
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 芳香族メチルエーテルを部分構造に含む天然有機化合物の合成研究2021

    • 著者名/発表者名
      本田桂子、横山芹香、橋本理一、安井将満、東林修平、花屋賢悟、須貝威
    • 学会等名
      第65回日本薬学会関東支部大会、オンライン
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 位置・官能基選択的酵素触媒反応の、有機合成への応用2021

    • 著者名/発表者名
      須貝威、橋本理一、本田桂子、花屋賢悟、東林修平
    • 学会等名
      第37回有機合成化学セミナー、オンライン
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] フラボノイド合成に有用な選択的変換2021

    • 著者名/発表者名
      須貝威、Qi Ziyu、 松島昌輝、井上浩義、花屋賢悟、東林修平
    • 学会等名
      第50回複素環化学討論会、オンライン
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 天然より豊富に得られるアラビノシルビテキシンを出発原料としたチャフロシドBの調製2021

    • 著者名/発表者名
      倉林一樹、花屋賢悟、東林修平、須貝威
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] リパーゼ触媒による,ポリフェノールアセタート脱アセチル化の位置選択性の検討と応用2020

    • 著者名/発表者名
      須貝威、橋本理一、花屋賢悟、東林修平
    • 学会等名
      第22回生体触媒化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 酵素触媒や生物資源を活用した有用物質合成法への挑戦2019

    • 著者名/発表者名
      須貝 威
    • 学会等名
      第78回有機合成化学協会関東支部シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Enzyme-assisted syntheses of bioactive compounds, originated from Scripps days2019

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Sugai
    • 学会等名
      2019 Scripps Korea Society Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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