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化学合成と酵素合成の反応集積化によるトリテルペノイド中分子の高効率合成

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 18H04425
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
研究機関大阪市立大学

研究代表者

森本 善樹  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (90244631)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード含臭素トリテルペノイド中分子 / VBPO / 化学合成 / 酵素合成 / 反応集積化
研究実績の概要

紅藻が生産するトリテルペノイド中分子には臭素原子を含む特徴的な構造が見られ、生物活性としては細胞毒性を示す。しかしながら分子レベルでの作用機構等に関する研究は進展していない。その原因は、天然から得られる量が微量であること、また構造が複雑なため化学合成自体が難しく作用機構研究に必要な分子の供給が十分でないことが最大の原因である。これを解決するためには高効率合成による分子の供給法を開発する必要がある。含臭素トリテルペノイド中分子の生合成は最近の研究から、バナジウム(V) を活性部位にもつバナジウム依存型ブロモペルオキシダーゼ(VBPO)が触媒していると考えられている。本研究では、全合成が報告されていない細胞毒性含臭素トリテルペノイド中分子を合成標的として、我々が蓄積して来た化学合成法とVBPO酵素合成との反応集積化による高効率合成法を開発し、その後の作用機構研究に貢献することを目的とする。
昨年度含臭素トリテルペノイド中分子の一つユーボールの化学合成前駆体を使ったVBPO酵素によるA環部のブロモエーテル化反応が進行しなかったことを報告した。そこで含臭素トリテルペノイド中分子の生合成仮説において提唱されている生合成基質のC2対称なスクアレンテトラエポキシドを市販のファルネシルアセタートからエナンチオかつジアステレオ選択的に13段階で化学合成し、マギレソゾ由来のVBPO酵素で酵素反応を行った。取り込み率は低いもののLC-MSによる分析で、極微量の酵素反応生成物の中に含臭素トリテルペノイド中分子の分子量をもつ化合物を検出することに成功した。今後は酵素反応のスケールアップ、取り込み率の改善、生成物のNMRによる解析等へと繋げていく予定である。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Critical Switching of Cyclization Modes of Polyepoxides in Acidic Aqueous Media and Neutral Water: Synthesis and Revised Structure of a Nerolidol-Type Sesquiterpenoid2019

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Nishikawa, Kengo Morita, Subaru Hashimoto, Akihiro Hoshino, Takumi Ikeuchi, Momochika Kumagai, and Yoshiki Morimoto
    • 雑誌名

      Angew. Chem., Int. Ed.

      巻: 58 号: 30 ページ: 1016810172-1016810172

    • DOI

      10.1002/anie.201906039

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 同じポリエポキシドから5~7員環エーテルをもつテルペノイド類のリングサイズ発散合成法の確立2020

    • 著者名/発表者名
      森本善樹,西川慶祐
    • 学会等名
      新学術領域研究「反応集積化が導く中分子戦略:高次生物機能分子の創製」第9回成果報告会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Suggestion of the Relative Configuration of a Red Alga-Derived Polyether Callicladol Based on the Model Synthesis2020

    • 著者名/発表者名
      Kento Nishikibe, Keisuke Nishikawa, and Yoshiki Morimoto
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ジエポキシドの環化モードの切り替え反応を用いた、ネロリドール型セスキテルペノイド類の発散的合成と構造改訂2020

    • 著者名/発表者名
      松浦晃久,池内拓海,西川慶祐,森本善樹
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] エナンチオ発散現象を示す天然物の探索とその生成機構の解明2019

    • 著者名/発表者名
      森本善樹
    • 学会等名
      公益財団法人長瀬科学技術振興財団平成30年度受賞者研究成果発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 化学合成と酵素合成の反応集積化によるブロモトリテルペノイド中分子の効率的合成に向けて2019

    • 著者名/発表者名
      森本善樹
    • 学会等名
      新学術領域研究「反応集積化が導く中分子戦略:高次生物機能分子の創製」第8回成果報告会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 抗腫瘍活性を示す海洋産トリテルペンポリエーテル (-)-アプリシオールBと (+)-サイヤセノールAの不斉全合成及び構造決定2019

    • 著者名/発表者名
      錦部健人,熊谷百慶,西川慶祐,森本善樹
    • 学会等名
      第54回天然物化学談話会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 紅藻由来細胞毒性ポリエーテルCallicladolの全立体構造の決定2019

    • 著者名/発表者名
      錦部健人,西川慶祐,森本善樹
    • 学会等名
      第39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
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ジエポキシドの水中環化反応による環化生成物の絶対配置及び生成機構の解明2019

    • 著者名/発表者名
      池内拓海,西川慶祐,森本善樹
    • 学会等名
      第39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
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 酸性水媒体および中性水中下におけるポリエポキシド環化様式のクリティカルスイッチング:ネロリドールセスキテルペノイドおよびフェロニエリン類の合成と構造改訂2019

    • 著者名/発表者名
      西川慶祐,森田健吾,橋本統星,星野晃大,池内拓海,丹羽俊揮,森本善樹
    • 学会等名
      第61回天然有機化合物討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 酸性水媒体および中性水中下におけるポリエポキシド環化様式のクリティカルスイッチング:ネロリドールセスキテルペノイドおよびフェロニエリン類の合成と構造改訂2019

    • 著者名/発表者名
      西川慶祐,森田健吾,橋本統星,星野晃大,錦部健人,池内拓海,丹羽俊揮,森本善樹
    • 学会等名
      第63回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 抗腫瘍活性を示す海洋産トリテルペンポリエーテル (-)-アプリシオールBと (+)-サイヤセノールAの不斉全合成及び構造決定2019

    • 著者名/発表者名
      錦部健人,熊谷百慶,西川慶祐,森本善樹
    • 学会等名
      第63回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Asymmetric Total Synthesis and Structural Elucidation of Marine Triterpene Polyethers (-)-Aplysiol B and (+)-Saiyacenol A with Potent Antitumor Activity2019

    • 著者名/発表者名
      Kento Nishikibe, Moe Tokita, Naoto Taki, Momochika Kumagai, Keisuke Nishikawa, and Yoshiki Morimoto
    • 学会等名
      27th International Society of Heterocyclic Chemistry Congress (27th ISHC Congress)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Asymmetric Total Synthesis and Structural Elucidation of Marine Triterpene Polyethers (-)-Aplysiol B and (+)-Saiyacenol A with Potent Antitumor Activity2019

    • 著者名/発表者名
      Kento Nishikibe, Moe Tokita, Naoto Taki, Momochika Kumagai, Keisuke Nishikawa, and Yoshiki Morimoto
    • 学会等名
      18th Asian Chemical Congress (18th ACC)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 化学合成と酵素合成の反応集積化によるトリテルペノイド中分子の高効率合成2018

    • 著者名/発表者名
      森本善樹
    • 学会等名
      新学術領域研究「反応集積化が導く中分子戦略:高次生物機能分子の創製」第6回成果報告会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 最近遭遇した海洋天然物のエナンチオ発散現象2018

    • 著者名/発表者名
      森本善樹
    • 学会等名
      第13回化学生態学研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 海洋産細胞毒性ポリエーテル群の構造活性相関研究2018

    • 著者名/発表者名
      尾形勇太,錦部健人,滝 直人,熊谷百慶,西川慶祐,森本善樹
    • 学会等名
      第38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
      2018 実績報告書
  • [学会発表] サイヤセノールAの全合成2018

    • 著者名/発表者名
      西川慶祐,錦部健人,森本善樹
    • 学会等名
      第38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
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Toward Efficient Synthesis of Cytotoxic Bromotriterpenoid Middle Molecules Integrated by Chemical and Enzymatic Syntheses2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki Morimoto
    • 学会等名
      The 4th International Symposium on Middle Molecular Strategy
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] 公益財団法人長瀬科学技術振興財団研究報告集2018年度版2019

    • 著者名/発表者名
      森本善樹
    • 総ページ数
      184
    • 出版者
      公益財団法人長瀬科学技術振興財団
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 大阪市立大学大学院 理学研究科 物質分子系専攻/理学部 化学科 合成有機化学研究室

    • URL

      http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/chem/org2/index.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
  • [備考] 大阪市立大学 研究者総覧 研究者詳細 理学研究科 物質分子系専攻 森本善樹

    • URL

      https://research-soran17.osaka-cu.ac.jp/html/100000631_ja.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-01-27  

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