| 研究課題/領域番号 |
21H02608
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分47010:薬系化学および創薬科学関連
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
石川 勇人 千葉大学, 大学院薬学研究院, 教授 (80453827)
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| 研究分担者 |
塚本 佐知子 熊本大学, 大学院生命科学研究部附属グローバル天然物科学研究センター, 教授 (40192190)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2023年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2021年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
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| キーワード | 集団的全合成 / バイオインスパイアード反応 / モノテルペノイドインドールアルカロイド / イリドイド配糖体 / セコロガニン / 不斉合成 / 全合成 / アルカロイド / イリドイド / 有機分子触媒反応 / 集団的合成 / 中分子天然物 / ストリクトシジン / 樹形図型集団的全合成 / 生合成模倣反応 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
植物イリドイド配糖体であるセコロガニンは3000種以上の天然物へと樹形図的に導かれる生合成重要中間体として知られている非常に有名な分子である。申請者らは、この分子を起点とし、独自に提案する生合成フローを参考に樹形図型集団的天然物全合成を行う。具体的にはスイカズラ科植物から見出される高極性中分子に属するディプサクスイリドイド配糖体6種、およびアカネ科、マチン科、キョウチクトウ科から見出される生合成上流および下流のモノテルペノイドインドールアルカロイド18種の天然物を樹形図的に、市販品から20段階以下で全合成する。合成した天然物は多面的な生物活性評価を行い、医薬品シード化合物へと昇華する。
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| 研究成果の概要 |
植物イリドイド配糖体であるセコロガニンは3000種以上の天然物へと樹形図的に導かれる生合成重要中間体として知られている。本研究では、合成化学的に供給したセコロガニンを起点として、独自に提案する生合成フローを参考にセコロガニン関連天然物の集団的全合成を行った。最終的に、モノテルペノイドインドールアルカロイド24種、イリドイド配糖体6種の全合成を達成した。全ての合成は、市販品から15段階以下での全合成であり、加えて、そのうち25種に関しては、総収率10%以上である。構造の複雑性を鑑みても非常に短工程であり効率的な全合成となっている。また、達成した全合成のうち、16種が世界初の全合成である。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
医薬品開発において、天然物は魅力的なシーズである。天然物創薬の大きな問題点はその供給にある。すなわち、植物や細菌が大量に生産する天然物であれば医薬へと展開できるが、微量にしか生産しない天然物であれば如何に試験管内で有用な生物活性があったとしても、動物実験に進めることは難しい。故に、天然物全合成による集団的な天然物供給が求められている。本研究では、樹形図のような植物生合成をフラスコ内で再現するバイオインスパイアード戦略により、共通の中間体から多彩な構造を有する天然物を30種合成した。この短期間で集団的に、かつ極めて効率的に天然物を合成できる手法は、今後の創薬シーズ探索研究に大きく貢献する。
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