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非天然型ペプチド合成を目指した高化学選択的脱炭酸反応の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K15954
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分47010:薬系化学および創薬科学関連
研究機関京都大学

研究代表者

南條 毅  京都大学, 大学院薬学研究科, 助教 (30817268)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードα-ケト酸 / チオエステル / 脱炭酸 / 不斉合成 / N-クロロアミド / ペプチド / デヒドロアミノ酸 / ラジカル / 単体硫黄 / 光反応 / Mannich反応 / N-クロロ化 / チオアミド / 不斉付加反応 / バイオイソスター
研究開始時の研究の概要

申請者は「α-ケト酸を用いた脱炭酸型分子変換の高い化学選択性を活かすことで、様々な非天然型ペプチド類縁体の合成に利用できる」という自身の仮説を実証するため、申請者が既に有する予備的知見を巧みに活かした発展的研究計画を複数の切り口から提案した。本研究課題では上述の通り、①既に見出しているアミド化反応の想定反応機構から着想を得た新規反応開発を進めるとともに、②独自に開発した手法をさらに複雑かつ大きなペプチド分子の合成に適用する応用研究も行い、最終的に③既存法では合成が困難であった非天然型ペプチド類縁体の効率的供給まで実現する予定である。

研究成果の概要

多くの官能基が存在しても特定の箇所だけを狙って変換できる化学選択的手法の実現は、有用化合物の合成工程数の短縮・誘導体合成の効率化の観点から極めて重要である。筆者はこれまでにα-ケト酸を用いた化学選択的脱炭酸縮合反応を種々報告してきたが、今回単体硫黄を光触媒条件下反応させることで医薬化学上重要な構造であるチオエステルを簡便に構築できることを新たに見出した。また、それらの反応の原料となるα-ケト酸の不斉合成法についても確立した。さらに、N-クロロペプチドを経由するペプチド化学修飾法も新たに提案し、非タンパク質構成アミノ酸の一種であるデヒドロアミノ酸の合成に応用できることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年注目を集める中分子創薬の中でペプチドを中心とした複雑分子の合成化学的ニーズは益々の高まりを見せている。筆者らはα-ケト酸という興味深い反応性を有する化合物を用いることで、高い化学選択性を有する分子変換法を実現するとともに、それらをペプチド鎖連結に適用する際に必須のβ-アミノ-α-ケト酸の実用的供給法を実現した。加えて、筆者らは構築後のペプチド鎖の化学修飾に利用し得るアミドのN-クロロ化も新たに提案した。これらの研究成果および今後の応用展開により異常アミノ酸を多く含む特殊ペプチドの合成が簡便化されることが期待される。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Highly Stereoselective, Organocatalytic Mannich-type Addition of Glyoxylate Cyanohydrin: A Versatile Building Block for the Asymmetric Synthesis of β-Amino-α-ketoacids2022

    • 著者名/発表者名
      Tokuhiro Yusuke、Yoshikawa Kosuke、Murayama Sei、Nanjo Takeshi、Takemoto Yoshiji
    • 雑誌名

      ACS Catalysis

      巻: 12 号: 9 ページ: 5292-5304

    • DOI

      10.1021/acscatal.2c00950

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photocatalytic C-O Bond Cleavage of Alcohols Using Xanthate Salts2021

    • 著者名/発表者名
      Nanjo Takeshi、Matsugasako Tatsuki、Maruo Yuri、Takemoto Yoshiji
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 24 号: 1 ページ: 359-363

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.1c04029

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photocatalytic Activation of Elemental Sulfur Enables a Chemoselective Three-Component Thioesterification2021

    • 著者名/発表者名
      Murakami Sho、Nanjo Takeshi、Takemoto Yoshiji
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 23 号: 19 ページ: 7650-7655

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.1c02904

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] N-クロロアミドを経由した脂肪族ペプチド側鎖のC-Hクロロ化2022

    • 著者名/発表者名
      南條 毅,松元 彩香,大下 拓真,竹本 佳司
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 高立体選択的Mannich型反応を基盤とするβ-アミノ-α-ケト酸の不斉合成とペプチド合成への応用2022

    • 著者名/発表者名
      徳弘 佑介,吉川 広祐,村山 聖.南條 毅,竹本 佳司
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ピリジンによる基質認識を志向した新規有機光触媒の開発とC-C結合形成反応への応用2022

    • 著者名/発表者名
      加藤 夏己,南條 毅,竹本 佳司
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] A Mild and Chemoselective Thioacylation of Amines Enabled by the Nucleophilic Activation of Elemental Sulfur2021

    • 著者名/発表者名
      Masato Saito, Sho Murakami, Takeshi Nanjo, Yusuke Kobayashi, Yoshiji Takemoto
    • 学会等名
      Pacifichem 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of Dehydroamino Acid-Containing Peptides via N-Chlorination of Amides2021

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Nanjo, Takuma Oshita, Ayaka Matsumoto, Yoshiji Takemoto
    • 学会等名
      Pacifichem 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Late-Stage Installation of Dehydoamino Acid Motif into Peptides through Catalytic N-Chlorination of Amides2021

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Nanjo, Takuma Oshita, Ayaka Matsumoto, Yoshiji Takemoto
    • 学会等名
      AIMECS2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 7.単体硫黄の還元的活性化を基盤とした三成分連結型チオエステル合成法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      村上 翔,南條 毅,竹本 佳司
    • 学会等名
      第48回有機典型元素化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Late-stage installation of dehydroamino acid motif into peptides through N-chlorination of amide2021

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Nanjo, Takuma Oshita, Ayaka Matsumoto, Yoshiji Takemoto
    • 学会等名
      第58回ペプチド討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] α-ケト酸を用いた脱炭酸型アミド化の反応機構解析2021

    • 著者名/発表者名
      吉川 広祐,加藤 夏己,南條 毅,竹本 佳司
    • 学会等名
      第71回日本薬学会関西支部総会・大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] クロロアミドを経由した脂肪族ペプチド側鎖の官能基化2021

    • 著者名/発表者名
      南條 毅,松元 彩香,大下 拓真,竹本 佳司
    • 学会等名
      第71回日本薬学会関西支部総会・大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ピリジンによる基質認識を志向した新規有機光触媒分子の探索とその機能解析2021

    • 著者名/発表者名
      加藤 夏己,南條 毅,竹本 佳司
    • 学会等名
      第50回複素環化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 単体硫黄の温和な活性化を基盤とした脱炭酸型分子変換反応の開発2021

    • 著者名/発表者名
      村上 翔,斉藤 真人,南條 毅,小林 祐輔,竹本 佳司
    • 学会等名
      第47回反応と合成の進歩シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] アミドのN-クロロ化を基盤とした新規ペプチド修飾法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      南條 毅,大下 拓真,松元 彩香,竹本 佳司
    • 学会等名
      第47回反応と合成の進歩シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 単体硫黄の還元的活性化を鍵とする化学選択的チオエステル合成法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      村上 翔,南條 毅,竹本 佳司
    • 学会等名
      第37回有機合成化学セミナー
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] シアノヒドリンの活用を鍵とするβ-アミノ-α-ケト酸の触媒的不斉合成とその応用2021

    • 著者名/発表者名
      徳弘 佑介,吉川 広祐,村山 聖,南條 毅,竹本 佳司
    • 学会等名
      第63回天然有機化合物討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] N-クロロアミドを経由した新規デヒドロアミノ酸合成法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      南條 毅,大下 拓真,竹本 佳司
    • 学会等名
      第41回有機合成若手セミナー「明日の有機合成を担う人のために」
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ペプチドケト酸を用いた脱炭酸型フラグメント縮合法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      南條 毅,吉川 広祐,徳弘 佑介,竹本 佳司
    • 学会等名
      第41回有機合成若手セミナー「明日の有機合成を担う人のために」
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 触媒的不斉Mannich反応を基盤としたβ-アミノ-α-ケト酸の新規合成法の開発と応用2021

    • 著者名/発表者名
      徳弘 佑介,吉川 広祐,村山 聖,南條 毅,竹本 佳司
    • 学会等名
      創薬懇話会 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] アミドの触媒的N-クロロ化を利用したデヒドロアミノ酸含有ペプチドの合成2021

    • 著者名/発表者名
      南條 毅、大下 拓真、竹本 佳司
    • 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] ペプチドケト酸を用いた新規脱炭酸型フラグメント縮合法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      南條 毅、吉川 広祐、德弘 佑介、加藤 夏己、竹本 佳司
    • 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] キサントゲン酸塩を利用した脱酸素型C-C結合形成反応の開発2021

    • 著者名/発表者名
      南條 毅、松ヶ迫 樹、竹本 佳司
    • 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] Mild and Chemoselective Amidation Enabled by Oxidative Decarboxylation of α-Ketoacids2020

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Nanjo
    • 学会等名
      ACS-SBQ Virtual Meeting on Organis Synthesis and Catalysis
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 脱炭酸を基盤とする化学選択的アシル化法の開発とペプチド合成への展開2020

    • 著者名/発表者名
      南條 毅
    • 学会等名
      第6回 関西薬学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 触媒的Mannich反応によるβ-アミノ-αケト酸類縁体の不斉合成2020

    • 著者名/発表者名
      德弘 佑介、張 旋、南條 毅、竹本 佳司
    • 学会等名
      第49回 複素環化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 論文

    • URL

      http://orgchem.pharm.kyoto-u.ac.jp/paper/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 学会発表

    • URL

      http://orgchem.pharm.kyoto-u.ac.jp/presentation/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2023-01-30  

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