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テンプレート効果を利用するアミド近傍ヒドロキシ基選択的化学修飾法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K07007
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
研究機関名城大学

研究代表者

西川 泰弘  名城大学, 薬学部, 助教 (20633580)

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: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード化学修飾 / アシル化 / ペプチド / 糖 / テンプレート効果 / ヒドロキシアミド / 位置選択的反応 / グリコシル化 / 糖ペプチド / 位置選択性 / b-ヒドロキシアミド / ポリオール
研究開始時の研究の概要

複雑化合物への機能付与を目的とした選択的修飾法が注目を集めている。これを達成する一つの手段となる位置選択的反応は、複数存在する同一官能基の中から特定の部分だけを選択的に反応させる方法論であり、その開発が強く望まれている。本研究では、糖ペプチドに含まれる多数のヒドロキシ基の中から、ペプチドに含まれるSer/Thr残基に由来するヒドロキシ基のみを選択的に修飾する手法、ならびに多くの無保護ヒドロキシ基を有する糖存在下でペプチドをグリコシル化する手法の開発を目指し、生理活性ペプチドやオリゴ糖合成および機能変換のための制御予測が可能な優れたツールを提供する。

研究成果の概要

糖やペプチドに含まれる部分構造であるα-ヒドロキシアミドおよびβ-ヒドロキシアミドへの選択的アシル化反応を開発した。考案した特殊なアシル化剤とルイス酸および配位性の基質の複合体形成を鍵とするテンプレート効果を利用することが本研究の要である。糖ペプチドのセリン残基選択的アシル化反応は高選択的に進行し、LCMSと2DNMRにて確認した。また、多糖類に含まれるN-グリコリル構造のアシル化モデルとして、二糖類への位置選択的アシル化を検討し、8つのヒドロキシ基が存在する中、目的の1つのヒドロキシ基のみを選択的にアシル化することに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、新たな生理活性物質の創製研究において、複雑化合物への機能付与を目的とした選択的修飾法が注目を集めている。しかし、有機合成的手法で、複数存在する同一官能基の中から特定の部分のみを選択的に反応させることは困難を極める。本研究課題では、糖やペプチドに含まれる、α-ヒドロキシアミドおよびβ-ヒドロキシアミドを認識し、その他ヒドロキシ基と区別してアシル化するための汎用的手法を開発した。このような選択的反応開発は生体高分子のみならず、生物活性中分子や低分子の修飾や合成手法としても活用が見込まれ、創薬研究を推進することが期待される。

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

    (20件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Site-Selective Acylations of α- and β-Hydroxyamides in Complex Molecules: Application of Template-Driven Acylation to Disaccharides and a Glycopeptide2021

    • 著者名/発表者名
      Nishikawa Yasuhiro、Toda Shione、Matsui Takami、Takada Hanae、Takemoto Kohei、Hara Osamu
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 23 号: 7 ページ: 2715-2719

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.1c00612

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] カチオン性複素環の電子伝達によって制御する位置及び立体選択的合成手法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      Nishikawa Yasuhiro
    • 雑誌名

      薬学雑誌

      巻: 140 号: 10 ページ: 1225-1233

    • DOI

      10.1248/yakushi.20-00133

    • NAID

      130007920219

    • ISSN
      0031-6903, 1347-5231
    • 年月日
      2020-10-01
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Site-Selective Esterifications of Polyol β-Hydroxyamides and Applications to Serine-Selective Glycopeptide Modifications2019

    • 著者名/発表者名
      Takemoto Kohei、Nishikawa Yasuhiro、Moriguchi Shohei、Hori Yuna、Kamezawa Yuki、Matsui Takami、Hara Osamu
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 21 号: 18 ページ: 7534-7538

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.9b02809

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Trptophanylglucal誘導体のエポキシ化反応を経由するα-d-C-mannosyl tryptophanの合成研究2022

    • 著者名/発表者名
      三輪龍哉、西川泰弘、岡本奈々、馬場龍昇、加藤大輝、山北和司、渡辺菜月、伊東謙、岸畑伊織、原 脩
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会(名古屋)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] N-アセチルアミノ糖への位置選択的アシル化反応の開発研究2022

    • 著者名/発表者名
      岸未紀、西川泰弘、松井孝美、高田華苗枝、高羽瑠奈、服部暖、原 脩
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会(名古屋)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Aza-Wacker反応による1.3-ジアザスピロ環構築とDysibetaineの合成への展開2022

    • 著者名/発表者名
      久留宮菜々花、西川泰弘、日紫喜李野、佐藤菜央、安田知富未、伊藤祐来、中山秀斗、舘ひかる、榊原志織、宇佐美結、朴珠恩、原 脩
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会(名古屋)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] N-アシルヒドラゾンの化学選択的加水分解反応とアルコール保護基への応用2022

    • 著者名/発表者名
      百瀬真梨、西川泰弘、天野薫帆、細井碧、安藤桃花、森大器、豊田万祐子、原 脩
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会(名古屋)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] テンプレート効果を利用する位置選択的アシル化反応に影響を与える官能基の調査2021

    • 著者名/発表者名
      高田華苗枝、西川泰弘、戸田汐音、松井孝美、竹本昂平、原 脩
    • 学会等名
      第65回日本薬学会東海支部大会(静岡)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] エステル共存下におけるカルバメート型アルコール保護基の化学選択的加水分解反応2021

    • 著者名/発表者名
      安藤桃花、西川泰弘、天野薫帆、細井碧、森大器、豊田万祐子、原 脩
    • 学会等名
      第50回複素環化学討論会(静岡)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ジアザスピロ[x.y]環の構築法とDysibetaineの合成研究2021

    • 著者名/発表者名
      宇佐美結、西川泰弘、佐藤菜央、安田知富未、伊藤祐来、中山秀斗、舘ひかる、榊原詩織、朴珠恩、原 脩
    • 学会等名
      第50回複素環化学討論会(静岡)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] テンプレート効果を利用する位置選択的アシル化反応の二糖類、糖ペプチドへの応用2021

    • 著者名/発表者名
      西川泰弘、戸田汐音、松井孝美、竹本昂平、高田華苗枝、原脩
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会(広島)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Ir触媒によるビニルC-Hホウ素化を経由するC-mannosyltryptophanの合成研究2021

    • 著者名/発表者名
      原脩、西川泰弘、馬塲龍昇、加藤大輝、山北和司、渡辺菜月、伊東謙、岸畑伊織
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会(広島)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 化学選択的加水分解反応を利用するカルバメート型アルコール保護基の開発研究2020

    • 著者名/発表者名
      天野薫帆、西川泰弘、細井碧、森大器、豊田万祐子、竹本昂平、原 脩
    • 学会等名
      日本薬学会 第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] カチオン性複素環の電子伝達によって制御する位置及び立体選択的合成手法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      西川泰弘
    • 学会等名
      第65回日本薬学会東海支部大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒドラジド誘導体の化学選択的加水分解反応を利用する新規保護基の開発研究2019

    • 著者名/発表者名
      豊田万祐子,西川泰弘,森大器,天野薫帆,細井碧,竹本昂平,原 脩
    • 学会等名
      第65回日本薬学会東海支部大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Site-Selective Esterification of α-Hydroxyamides in Polyols by Metal Template Strategy2019

    • 著者名/発表者名
      Kohei Takemoto, Yasuhiro Nishikawa, Syohei Moriguchi, Yuna Hori, Yuki Kamezawa, Takami Matsui, Satomi Katabe, and Osamu Hara
    • 学会等名
      27th International Society of Heterocyclic Chemistry Congress
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒドラジド誘導体の化学選択的加水分解反応を利用する新規アミド型保護基の開発2019

    • 著者名/発表者名
      西川泰弘, 森大器,豊田万祐子,天野薫帆,細井碧,竹本昂平,原 脩
    • 学会等名
      第45回反応と合成の進歩シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] β-ヒドロキシアミド選択的アシル化反応を基盤とするセリン/トレオニン選択的な糖ペプチド修飾反応の開発2019

    • 著者名/発表者名
      竹本昂平,西川泰弘,森口翔平,堀裕奈,亀澤友紀,松井孝美,形部智実,原 脩
    • 学会等名
      第116回有機合成シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 名城大学薬学部 機能分子化学研究室ホームページ

    • URL

      http://www-yaku.meijo-u.ac.jp/kenkyu/functional/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 名城大学薬学部機能分子化学研究室ホームページ

    • URL

      http://www-yaku.meijo-u.ac.jp/kenkyu/functional/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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