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PPI阻害による抗嫌気性菌抗生物質中分子ジチロマイシンの合成と創薬リードの創製

研究課題

研究課題/領域番号 21K05059
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33020:有機合成化学関連
研究機関北里大学

研究代表者

砂塚 敏明  北里大学, 感染制御科学府, 教授 (30226592)

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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード抗生物質 / 嫌気性菌 / 大腸炎治療薬 / PPI阻害剤 / 全合成 / 絶対立体化学構造 / 微生物培養 / 生物活性天然物 / 中分子 / Elomgation Factor / 抗嫌気性菌活性 / 創薬研究 / 絶対立体構造 / PPI / 中分子天然物 / 収束的全合成 / 誘導体合成 / リボゾーム / 大環状デプシペプチド / In situ Click Chemistry / ビアリールエーテル / Click Chemistry
研究開始時の研究の概要

偽膜性大腸炎は抗生物質の投与に伴う腸内細菌叢の交代により偏性嫌気性菌が異常繁殖することにより発症する。主な治療法は抗生物質の投与であるが、これらは静菌するに留まり再繁殖を防ぐことが困難であることが臨床上の問題となっている。そこで細菌のPPI阻害剤というコンセプトのもとDityromycin(1)に着目した。1は当研究所において放線菌より単離された中分子デプシペプチドであり、偏性嫌気性菌に対し選択的な抗菌活性を示すことを見出している。そこで1の合成経路を確立し、誘導体創製によって構造活性相関を解明し新規創薬候補化合物の創製を目指す。

研究成果の概要

ジチロマイシンを環状イソジチロシン骨格をNorthern partとデヒドロイソロイシン含有ペプチドをSouthern part、残りのトリペプチドをEastern part として分割し、各フラグメントを縮合することにより収束的に天然物へと導くこととした。まずすでに確立された経路を基に最適化を行い各フラグメントに関してグラムスケールでの調製を達成した。次に、各種フラグメントカップリングを行うことで全炭素骨格を有するデカペプチドをグラムスケールにて調製した。続いて脱保護し、過剰量のEDCIを用いる条件によって環化体を効率よく取得した後、シリル基を除去することで大環状デプシペプチドを取得した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

世界で多くの問題となっている耐性菌に対してこれまでと違うメカニズムで抗菌活性を示す新規抗生物質であるDityromycinに関して、まず絶対構造を明らかにし、そしてさらに簡便な合成ルートを確立することにより、様々な類縁体を作ることによりこれまでにない新規薬剤開発に繋がる。そしてこのDityromycinは、タンパクとタンパクとの結合を特異的に阻害する薬剤であるので、クライオ電子顕微鏡でどのように結合するかを明らかにすることにより特異的な薬剤開発に繋がり、将来の耐性菌問題に利用されることが多いに期待される。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 3件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Discoveries and Syntheses of Highly Potent Antimalarial Troponoids2021

    • 著者名/発表者名
      R. Saito, G. Sennari, A. Nakajima, A. Kimishima, M. Iwatsuki, A. Ishiyama, R. Hokari, T. Hirose, T. Sunazuka.
    • 雑誌名

      CHEMICAL & PHARMACEUTICAL BULLETIN

      巻: 69 号: 6 ページ: 564-572

    • DOI

      10.1248/cpb.c21-00132

    • NAID

      130008046495

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • 年月日
      2021-06-01
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unified enantioselective total synthesis of 3,6-dioxygenated diketopiperazine natural products, diatretol and lepistamides A, B and C2021

    • 著者名/発表者名
      Shu Takahashi, Aoi Kimishima, Tomoyasu Hirose, Takeshi Yamada, Akihiro Sugawara, Tatsuya Shirahata, Yoshihiko Noguchi, Masato Iwatsuki, Rei Hokari, Aki Ishiyama, Yoshinori Kobayashi, Toshiaki Sunazuka
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters

      巻: 67 ページ: 152895-152895

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2021.152895

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Towards the total synthesis of aurodox: preparation of the key hemiacetal-lactone2021

    • 著者名/発表者名
      Motoyoshi Ohara, Akari Ikeda, Asuka Nakajuma, Takanori Ono, Yoshihiko Noguchi,Akito Watanabe, Tomoyasu Hirose, Toshiaki Sunazuka
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters

      巻: 66 ページ: 152799-152799

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2020.152799

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure, solubility, and permeability relationships in a diverse middle molecule library2021

    • 著者名/発表者名
      Kayoko Kanamitsu et al.
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      巻: 37 ページ: 127847-127847

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2021.127847

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pd-catalyzed Regio- and Stereoselective Hydrostannylation of an Alkyl Ethynyl Ether/One-Pot Stille Coupling Enables a Synthesis of 14-Membered Macrolactone of Luminamicin2021

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Sugawara, Hirokazu Takada, Tomoyasu Hirose, Aoi Kimishima, Takeshi Yamada, Masaki Toda, Toru Kojima, Takanori Matsumaru, Toshiaki Sunazuka
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 23 号: 5 ページ: 1758-1763

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.1c00183

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 新規PPI阻害剤創製を指向した中分子天然物ジチロマイシンの全合成研究2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木大貴、金井田將裕、野口吉彦、廣瀬友靖、砂塚敏明
    • 学会等名
      第65回天然有機化合物討論
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 大村天然物を基盤とした中分子創薬研究における合成展開2023

    • 著者名/発表者名
      廣瀬友靖、岩月正人、砂塚敏明
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 新規PPI阻害剤創製を指向した中分子天然物ジチロマイシンの全合成研究-12023

    • 著者名/発表者名
      鈴木大貴、金井田將裕、野口吉彦、廣瀬友靖、砂塚敏明
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 新規PPI阻害剤創製を指向した中分子天然物ジチロマイシンの全合成研究-22023

    • 著者名/発表者名
      金井田將裕、鈴木大貴、野口吉彦、廣瀬友靖、砂塚敏明
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 新規PPI阻害剤創製を指向した中分子天然物ジチロマイシンの全合成研究- 1 -高度に酸素官能基化された非天然アミノ酸骨格の構築-2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木大貴、金井田將裕、野口吉彦、廣瀬友靖、砂塚敏明
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 新規PPI阻害剤創製を指向した中分子天然物ジチロマイシンの全合成研究 -2-2023

    • 著者名/発表者名
      金井田將裕、野口吉彦、鈴木大貴、廣瀬友靖、砂塚敏明
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 創薬を志向した大村天然物の合成と新手法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      砂塚 敏明
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] In situ click chemistryを用いた新規メタロ-β-ラクタマーゼ阻害剤の探索研究2022

    • 著者名/発表者名
      中里 貴々、池田 朱里、冨山 昴大、池谷 佳紀、本庄 雅子、浅見 行弘、廣瀬 友靖、砂塚 敏明
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] コンビナトリアルライブラリー構築を指向したエバーメクチン類の全合成研究2022

    • 著者名/発表者名
      齋藤 亮、千成 恒、佐藤 翔悟、小川 昌也、君嶋 葵、増井 悠、高橋 孝志、廣瀬 友靖、砂塚 敏明
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 新規PPI阻害剤創製を指向した中分子天然物ジチロマイシンの全合成研究2022

    • 著者名/発表者名
      金井田 將裕、野口 吉彦、堤 隼馬、稲橋 佑起、廣瀬 友靖、砂塚 敏明
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] チオエーテル疎水性アンカー分子を用いた抗マラリア活性リポペプチドKozupeptin Aの環化誘導体合成2022

    • 著者名/発表者名
      上田 あかり、廣瀬 友靖、林 裕美、穗苅 玲、石山 亜紀、岩月 正人、砂塚 敏明
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 抗トリパノソーマ活性を有するActinoallolide Aの全合成研究2022

    • 著者名/発表者名
      大野 孝典、野口 吉彦、渡邊 彰人、岩月 正人、稲橋 佑起、廣瀬 友靖、砂塚 敏明
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 夢のある大村天然物創薬2021

    • 著者名/発表者名
      砂塚 敏明
    • 学会等名
      第36回創薬セミナー
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 北里大学大村智記念研究所・大学院感染制御科学府 生物有機化学研究室

    • URL

      https://seibutuyuuki.sakura.ne.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 北里大学大村智記念研究所生物有機化学研究室

    • URL

      http://seibutuyuuki.sakura.ne.jp

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 北里大学大村智記念研究所

    • URL

      https://www.kitasato-u.ac.jp/lisci/

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 北里大学北里生命科学研究所・大学院感染制御科学府 生物有機化学研究室

    • URL

      http://seibutuyuuki.sakura.ne.jp

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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