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代謝安定型糖鎖を基盤とする高次生物機能複合糖質アナログの創製

公募研究

研究領域反応集積化が導く中分子戦略:高次生物機能分子の創製
研究課題/領域番号 16H01167
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
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)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2016年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード有機合成 / 糖鎖 / 中分子 / C-グリコシド / カップリング / 生体分子 / コンホメーション / 有機化学
研究実績の概要

本研究では、一般的な糖鎖構造のグリコシド結合のO原子をCHF基に置き換えた化合物の合成法開発、特に2,6-sialylgalactose構造とGal-β(1,3)-GalNAc構造のアナログを、効率的に合成する手法の開発に取り組んだ。
まず、2,6-グリコシド結合は、糖ドナーのアノマー位がアクセプターの6位と連結したものであり、1,6-グリコシド結合と同様である。そこで、まず1,6-連結型のC-グリコシドを、効率的に構築するため、分子間カップリング反応を基盤とし、さらにアノマー位をsp3炭素のまま連結する手法開発を目指した。昨年度までに、ラジカル反応を基盤とした原子移動型カップリング反応が進行しうることを見出していた。そこで、これを立体選択的に、またより高効率で進行させるドナーを探索した。その結果、α-選択的に2糖構造を構築できるドナーを見出すことに成功し、これを選択的なイソマルトースアナログの合成に適用することができた。また、立体選択性の改善は必要であるが、2,6-sialylgalactoseアナログも合成できた。一方で、同じ手法でCHF基の構築を検討したが、予想外にも反応効率の著しい低下が見られた。このことから、本手法でのCHF基構築は困難であり、別の手法開発が望ましいことがわかった。
一方で、1,3-グリコシド結合などは、原子移動型カップリングが適用しにくい結合様式であることから、sp3-sp2のクロスカップリング反応を適用することを考え、モデル反応を種々検討した。その結果、光レドックス触媒を利用して発生させたラジカル種と芳香族化合物のクロスカップリング反応が進行することを見出した。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (32件) (うち国際学会 5件、 招待講演 11件) 図書 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Thienyl-Substituted α-Ketoamide: A Less Hydrophobic Reactive Group for Photo-Affinity Labeling2018

    • 著者名/発表者名
      Ota Eisuke、Usui Kazuteru、Oonuma Kana、Koshino Hiroyuki、Nishiyama Shigeru、Hirai Go、Sodeoka Mikiko
    • 雑誌名

      ACS Chemical Biology

      巻: 13 号: 4 ページ: 876-880

    • DOI

      10.1021/acschembio.7b00988

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of polyunsaturated fatty acid-containing glucuronosyl-diacylglycerol through direct glycosylation2017

    • 著者名/発表者名
      Wang Qianqian、Kuramoto Yuta、Okazaki Yozo、Ota Eisuke、Morita Masaki、Hirai Go、Saito Kazuki、Sodeoka Mikiko
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters

      巻: 58 号: 30 ページ: 2915-2918

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2017.06.034

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of the Right-Side Structure of Type B Physalins2017

    • 著者名/発表者名
      Morita Masaki、Kojima Shuntaro、Ohkubo Megumi、Koshino Hiroyuki、Hashizume Daisuke、Hirai Go、Maruoka Keiji、Sodeoka Mikiko
    • 雑誌名

      Israel Journal of Chemistry

      巻: 57 号: 3-4 ページ: 309-318

    • DOI

      10.1002/ijch.201600110

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Photochemical and Additive-free Coupling Reaction of α-Cumyl α-Ketoesters via Intermolecular C-H Bond Activation2016

    • 著者名/発表者名
      Eisuke Ota, Yu Mikame, Go Hirai, Shigeru Nishiyama, Mikiko Sodeoka
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: 27 号: 07 ページ: 1128-1132

    • DOI

      10.1055/s-0035-1561098

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A new carbamidemethyl-linked lanthanide chelating tag for PCS NMR spectroscopy of proteins in living HeLa cells.2016

    • 著者名/発表者名
      Yuya Hikone, Go Hirai, Masaki Mishima, Kohsuke Inomata, Teppei Ikeya, Souichiro Arai, Masahiro Shirakawa, Mikiko Sodeoka, and Yutaka Ito
    • 雑誌名

      Journal of Biomolecular NMR

      巻: 66 号: 2 ページ: 99-110

    • DOI

      10.1007/s10858-016-0059-4

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Comparative Characterization of the Leaf Tissue of Physalis alkekengi and Physalis peruviana Using RNA-seq and Metabolite Profiling2016

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Fukushima, Michimi Nakamura, Hideyuki Suzuki, Mami Yamazaki, Eva Knoch, Tetsuya Mori, Naoyuki Umemoto, Masaki Morita, Go Hirai, Mikiko Sodeoka, and Kazuki Saito
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 7 ページ: 1883-1883

    • DOI

      10.3389/fpls.2016.01883

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Rational Design and Synthesis of [5]Helicene-Derived Phosphine Ligands and Their Application in Pd-Catalyzed Asymmetric Reactions2016

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Yamamoto, Takashi Shimizu, Kazunobu Igawa, Katsuhiko Tomooka, Go Hirai, Hiroshi Suemune, and Kazuteru Usui
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 号: 1 ページ: 36211-36211

    • DOI

      10.1038/srep36211

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Total synthesis of natural derivatives and artificial analogs of 13-oxyingenol and their biological evaluation2016

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Ohyoshi, Yuki Tamura, Ichiro Hayakawa, Go Hirai, Yamato Miyazawa, Shota Funakubo, Mikiko Sodeoka, and Hideo Kigoshi
    • 雑誌名

      Org. Biomol. Chem.

      巻: 14 号: 48 ページ: 11426-11437

    • DOI

      10.1039/c6ob02268e

    • NAID

      120007135231

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Synthesis of Unique Right-Side Structure of Physalins2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Morita, Manuel Gemander, Masaki Morita, Mikiko Sodeoka, Go Hirai
    • 学会等名
      IRCCS-CREST Joint Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthetic studies of C-linked disaccharide analogues based on radical coupling2018

    • 著者名/発表者名
      Yu Hidaka, Noriaki Kiya, Kazuteru Usui, Go Hirai
    • 学会等名
      IRCCS-CREST Joint Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] フィサリン類の特異な右側構造の合成研究2018

    • 著者名/発表者名
      森田昌樹、平井剛、袖岡幹子
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 光反応基官能基を導入した分裂酵母のシグナル分子の合成研究2018

    • 著者名/発表者名
      水野雄太、森田昌樹、麻生真理子、平井剛
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 還元的クロスカップリング反応によるアリール C-グリコシドの合成研究2018

    • 著者名/発表者名
      臼井一晃、長門石昌孝、郭義天、平井剛
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ラジカルカップリング反応を基盤とする炭素連結型2糖アナログの合成研究2018

    • 著者名/発表者名
      木谷憲昭、日高悠、臼井一晃、平井剛
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Focused Libraryのススメ2018

    • 著者名/発表者名
      平井剛
    • 学会等名
      Asian Chemical Probe Research Hub Symposium:天然物有機化学・天然物合成とケミカルバイオロジー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 天然物を高機能化する有機合成2018

    • 著者名/発表者名
      平井剛
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会(2018):天然有機化合物の全合成:効率的分子構築のための新しい反応と戦略(CSJカレントレビュー企画)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 代謝に着目した中分子糖鎖分子の設計と機能2017

    • 著者名/発表者名
      平井 剛
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会一般シンポジウム「中分子創薬研究のフロンティア-反応集積化が導く中分子戦略:高次生物機能分子の創製-
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      2017-03-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Synthesis of Monomers for Spectomycin B1, A Middle Size SUMOylation Inhibitor Molecule2017

    • 著者名/発表者名
      Go Hirai
    • 学会等名
      7th CCS/CSJ Young Chemist Forum(第7回日中若手化学者フォーラム)
    • 発表場所
      Keio University
    • 年月日
      2017-03-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of the Disaccharide-Type Activity-Based Probe for Sialidase2017

    • 著者名/発表者名
      深澤亮、大沼可奈、加藤麻理依、平井剛、袖岡幹子
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Click 反応によって連結可能なIn-cell NMR用常磁性金属イオンタグの開発2017

    • 著者名/発表者名
      名取文彦、彦根佑哉、平井剛、三島正規、伊藤隆、袖岡幹子
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of all the possible isomers of RK460 and its activity evaluation2017

    • 著者名/発表者名
      三瓶悠、由田和津子、平井剛、長澤和夫、長田裕之、袖岡幹子
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ラジカルカップリング反応を基盤とする炭素連結型2糖アナログの合成研究2017

    • 著者名/発表者名
      木谷憲昭、臼井一晃、平井剛
    • 学会等名
      第54回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 光親和性標識を志向した一置換α-ケトアミドの光反応性に関する理論的研究2017

    • 著者名/発表者名
      三宅由希子、臼井一晃、太田英介、袖岡幹子、平井剛
    • 学会等名
      第54回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 光反応基官能基を導入した分裂酵母のシグナル分子の合成研究2017

    • 著者名/発表者名
      水野雄太、麻生真理子、平井剛
    • 学会等名
      第54回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ラジカルカップリング反応を基盤とする炭素連結型2糖アナログの合成研究2017

    • 著者名/発表者名
      木谷憲昭、日高悠、臼井一晃、平井剛
    • 学会等名
      第29回若手研究者のためのセミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 光親和性標識を目指した一置換α-ケトアミドの光反応性に関する理論的研究2017

    • 著者名/発表者名
      三宅由希子、臼井一晃、太田英介、袖岡幹子、平井剛
    • 学会等名
      第29回若手研究者のためのセミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Photoredox触媒を用いたクロスカップリングによるアリール C-グリコシドの合成研究2017

    • 著者名/発表者名
      長門石昌孝、臼井一晃、郭義天、平井剛
    • 学会等名
      第34回日本薬学会九州支部大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Synthetic Strategy Towards Unique Right-Side Structures of Physalins2017

    • 著者名/発表者名
      Masaki Morita, Go Hirai, Mikiko Sodeoka
    • 学会等名
      ISONIS-11 & ISMMS-3
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 有機化学を起点とするケミカルバイオロジー研究2017

    • 著者名/発表者名
      平井剛
    • 学会等名
      徳島大学大学院「創薬先端合成化学特論」講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 有機合成化学を起点とするケミカルバイオロジー研究2017

    • 著者名/発表者名
      平井剛
    • 学会等名
      平成29年度有機合成化学講演会 -合成有機化学のフロンティア-
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Synthesis of Natural Product Compartments for Finding Their Functions2017

    • 著者名/発表者名
      平井剛
    • 学会等名
      The 3rd HU-TMU-KU Joint Symposium for Pharmaceutical Sciences
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 人工糖鎖を備えて未来の疾患と戦う2017

    • 著者名/発表者名
      平井剛
    • 学会等名
      第7回CSJ化学フェスタ2017「10年後にはどんな分子ができる?有機合成化学者の「革命分子」への挑戦」 (2017.10.18)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 非天然型複合糖質を創る2017

    • 著者名/発表者名
      平井剛
    • 学会等名
      糸状菌分子生物学研究会 第5回若手の会 WS in SAGA
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高機能性複合糖質の創製2016

    • 著者名/発表者名
      平井 剛
    • 学会等名
      日本化学会中国四国支部地区化学講演会「有機化学者による生命科学へのアプローチ」
    • 発表場所
      岡山大学理学部
    • 年月日
      2016-12-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] がん細胞選択的な細胞死誘導活性を有するγ-リノレン酸の機能性誘導体の創製2016

    • 著者名/発表者名
      福島翔・平井剛・佐藤綾人・田村結城・どど孝介・袖岡幹子
    • 学会等名
      第6回CSJ化学フェスタ2016
    • 発表場所
      タワーホール船堀
    • 年月日
      2016-11-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Click反応によって連結可能なIn-cell NMR用常磁性金属イオンタグの開発2016

    • 著者名/発表者名
      名取文彦、彦根佑哉、平井剛、三島正規、伊藤隆、袖岡幹子
    • 学会等名
      第6回CSJ化学フェスタ2016
    • 発表場所
      タワーホール船堀
    • 年月日
      2016-11-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ABA受容体アンタゴニストRK460の全立体異性体合成と活性評価2016

    • 著者名/発表者名
      三瓶悠、由田和津子、平井剛、長澤和夫、長田裕之、袖岡幹子
    • 学会等名
      第6回CSJ化学フェスタ2016
    • 発表場所
      タワーホール船堀
    • 年月日
      2016-11-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] シアリダーゼの機能解析を志向した3位修飾型シアル酸誘導体の合成と活性評価2016

    • 著者名/発表者名
      深澤亮、平井剛、加藤麻理依、大沼可奈、越野広雪、袖岡幹子
    • 学会等名
      第58回天然有機化合物討論会
    • 発表場所
      東北大学萩ホール
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Norrish-typeⅡ反応を起こさないα-ケトアミドおよびα-ケトエステルの光反応2016

    • 著者名/発表者名
      太田英介、三瓶悠、平井剛 、越野広雪、長澤和夫、西山繁、袖岡幹子
    • 学会等名
      第109回有機合成シンポジウム2016年【春】
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2016-06-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 生物活性分子創製研究と有機合成研究の融合2016

    • 著者名/発表者名
      平井 剛
    • 学会等名
      熊本大学理学部化学特別講義C講演会
    • 発表場所
      熊本大学理学部
    • 年月日
      2016-05-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] 天然有機化合物の全合成2018

    • 著者名/発表者名
      日本化学会
    • 総ページ数
      208
    • 出版者
      化学同人
    • ISBN
      9784759813876
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 光親和性標識法の新たな分子ツールの開発-疎水性が低くコンパクトな光 反応性基-

    • URL

      https://www.kyushu-u.ac.jp/f/32524/18_02_22_3.pdf

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] シアル酸誘導体2016

    • 発明者名
      平井剛、深澤亮、袖岡幹子
    • 権利者名
      平井剛、深澤亮、袖岡幹子
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2016-147705
    • 出願年月日
      2016-07-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-26   更新日: 2018-12-17  

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