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遷移状態ー基質ハイブリッドアナログ型酵素阻害剤の創製

研究課題

研究課題/領域番号 21H02070
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分37020:生物分子化学関連
研究機関九州大学

研究代表者

平井 剛  九州大学, 薬学研究院, 教授 (50359551)

研究分担者 上村 春樹  長崎大学, 熱帯医学研究所, 客員准教授 (60184975)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2022年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2021年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワードシアル酸 / シアリダーゼ / 阻害剤 / 分子設計 / 触媒的合成 / 酸化的カップリング / グリコシル化
研究開始時の研究の概要

生体内の糖鎖を切断する糖加水分解酵素は、生命活動に重要な働きをしているものが多く、数々の疾患に関与することが知られている。本研究は、その中でも糖鎖の末端にしばしば見られるシアル酸を切断するシアリダーゼに着目し、シアリダーゼの酵素活性を抑制できる阻害剤の開発に挑むものである。本研究の目的は、「遷移状態」+「基質」のハイブリッドアナログという新しい分子設計コンセプトによって、既存の阻害剤が効果的でないシアリダーゼに対する阻害剤を開発することである。

研究成果の概要

本研究は、糖鎖の末端に見られるシアル酸を切断するシアリダーゼに着目し、シアリダーゼの酵素活性を抑制できる阻害剤の開発に挑んだ。私達が見出した「遷移状態」+「基質」のハイブリッドアナログという新しい分子設計コンセプトによって、既存の阻害剤が効果的でないシアリダーゼに対する阻害剤を開発することを目的とした。本研究期間で、新規阻害剤の大元となる化合物の合成化学的基盤を確立し、種々の誘導体合成を実現した。さらに、これまでに効果的な阻害剤が存在しなかった酵素Aに対する阻害剤も見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

シアリダーゼは、インフルエンザ治療薬の標的酵素として長年研究対象となっており、いくつかの阻害剤が臨床応用されている。今後の変異インフルエンザの出現を考慮すると、これまでとは異なる化学構造を有する阻害剤開発は急務である。本研究では、これら重要なシアリダーゼに加え、ある疾患に関与する酵素Aに対する阻害剤開発を実現しており、社会的意義は高い。さらに独自の分子設計概念を起点とし、さらに高度な有機化学を駆使した化合物合成も実現しており、学術的にも重要な研究である。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 4件、 招待講演 7件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Linkage-Editing Pseudo-Glycans: A Reductive α-Fluorovinyl-<i>C</i>-Glycosylation Strategy to Create Glycan Analogs with Altered Biological Activities2024

    • 著者名/発表者名
      Moriyama Takahiro et. al.
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 146 号: 3 ページ: 2237-2247

    • DOI

      10.1021/jacs.3c12581

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 擬複合糖質研究:炭素連結型ガングリオシドGM3アナログの開発2023

    • 著者名/発表者名
      Hirai Go
    • 雑誌名

      有機合成化学協会誌

      巻: 81 号: 7 ページ: 692-705

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.81.692

    • ISSN
      0037-9980, 1883-6526
    • 年月日
      2023-07-01
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photoredox-catalyzed protecting-group-free <i>C</i>-glycosylation with glycosyl sulfinate <i>via</i> the Giese reaction2023

    • 著者名/発表者名
      Miura Taishi、Yoritate Makoto、Hirai Go
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 59 号: 55 ページ: 8564-8567

    • DOI

      10.1039/d3cc02361c

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Harringtonine Ester Derivatives with Enhanced Antiproliferative Activities against HL-60 and HeLa Cells2022

    • 著者名/発表者名
      Ochi Akihiro、Yoritate Makoto、Miyamoto Tomofumi、Usui Kazuteru、Yusakul Gorawit、Putalun Waraporn、Tanaka Hiroyuki、Hirai Go、Morimoto Satoshi、Sakamoto Seiichi
    • 雑誌名

      Journal of Natural Products

      巻: 85 号: 2 ページ: 345-351

    • DOI

      10.1021/acs.jnatprod.1c00888

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Alkynyl Group on Reactivity in Photoaffinity Labeling with 2‐Thienyl‐Substituted α‐Ketoamide2022

    • 著者名/発表者名
      Moriyama Takahiro、Mizukami Daiki、Yoritate Makoto、Usui Kazuteru、Takahashi Daisuke、Ota Eisuke、Sodeoka Mikiko、Ueda Tadashi、Karasawa Satoru、Hirai Go
    • 雑誌名

      Chemistry A European Journal

      巻: 28 号: 11 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1002/chem.202103925

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of Oxysterols by C?H Oxidation of Dibromocholestane with Ru(Bpga) Catalyst2021

    • 著者名/発表者名
      Fujii Yui、Yoritate Makoto、Makino Kana、Igawa Kazunobu、Takeda Daiki、Doiuchi Daiki、Tomooka Katsuhiko、Uchida Tatsuya、Hirai Go
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 27 号: 1 ページ: 225-225

    • DOI

      10.3390/molecules27010225

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Design, synthesis, and functional evaluation of triazine-based bivalent agents that simultaneously target the active site and hot spot of phosphatase Cdc25B2021

    • 著者名/発表者名
      Nagaoka Yosei、Parvatkar Prakash、Hirai Go、Ohkanda Junko
    • 雑誌名

      Bioorganic &amp; Medicinal Chemistry Letters

      巻: 48 ページ: 128265-128265

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2021.128265

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Linkage-Editing pseudo-Glycans:効率的合成と機能2024

    • 著者名/発表者名
      平井剛
    • 学会等名
      大阪大学大学院理学研究科講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Linkage-Editing Strategy for Creation of pseudo-Glycans2023

    • 著者名/発表者名
      Go Hirai
    • 学会等名
      ISBOC-13, the IUPAC’s International Symposium on Bioorganic Chemistry
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Efficient synthetic methodology for pseudo-glycans with C-glycoside linkage and their biological potentials2023

    • 著者名/発表者名
      Go Hirai
    • 学会等名
      Eurocarbo21
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 擬複合糖質開発の醍醐味2023

    • 著者名/発表者名
      平井剛
    • 学会等名
      「細胞を創る」研究会 16.0
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 複合糖質の機能改変:フッ素原子のポテンシャルを検証する2023

    • 著者名/発表者名
      平井剛
    • 学会等名
      2023年度有機合成化学講習会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] (素人だからこそできる)有機合成を駆使した複合糖質研究2023

    • 著者名/発表者名
      平井剛
    • 学会等名
      岡山大学大学院講義:先端分子デザイン概論3講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 2位にジフルオロメチレン基を有するグルコース誘導体の合成研究2022

    • 著者名/発表者名
      古城真夏、寄立麻琴、平井剛
    • 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] 代謝耐性型複合糖質のポテンシャル:アジュバントへの展開は可能か?2022

    • 著者名/発表者名
      平井剛
    • 学会等名
      第15回次世代アジュバント研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 2-エキソメチレン型グルコシドの立体選択的合成と活性評価2022

    • 著者名/発表者名
      伊ヶ崎孝洋、木室佑亮、寄立麻琴、平井剛
    • 学会等名
      日本薬学会第142回年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 2-エキソメチレン型β-グルコシドの立体選択的合成法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      古城真夏、寄立麻琴、平井剛
    • 学会等名
      創薬懇話会2021 in 京都
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 2-エキソメチレン型β-グルコシドの立体選択的合成法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      古城真夏、寄立麻琴、平井剛
    • 学会等名
      第58回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 立体選択的な2’-エキソメチレン型グルコシドの合成法開発2021

    • 著者名/発表者名
      伊ヶ崎孝洋、寄立麻琴、平井剛
    • 学会等名
      第58回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 糖ヌクレオチドを模倣した糖転移酵素に対するABPの開発2021

    • 著者名/発表者名
      山口昂太、木室佑亮、寄立麻琴、平井剛
    • 学会等名
      第33回若手研究者のためのセミナー
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Substrate-type Sialidase Inhibitors Involving Unique Mechanism-based Inhibition Machinery2021

    • 著者名/発表者名
      Go Hirai, Ryo Fukazawa, Keiya Uezono, Kenta Mizui, Makoto Yoritate, Mikiko Sodeoka
    • 学会等名
      Pacifichem 2021: Recent advances in carbohydrate chemistry and chemical glycobiology (#111)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Efficient Synthetic Strategy for C-linked α-Galactosylceramide Analogues2021

    • 著者名/発表者名
      Go Hirai
    • 学会等名
      7th International Symposium on Middle Molecular Strategy (ISMMS-7)/ 16th Meeting of the International Endotoxin and Innate Immunit Society (IEIIS-16)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] ドラマチック有機合成化学 感動の瞬間1002023

    • 著者名/発表者名
      平井剛 ほか
    • 総ページ数
      224
    • 出版者
      化学同人
    • ISBN
      9784759823363
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] ”見た目はそっくり、中身は違う”(C-グリコシド型)擬複合糖質を開発

    • URL

      https://www.kyushu-u.ac.jp/ja/researches/view/1027/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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