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アレロパシーの理解に向けた植物間コミュニケーションツール分子の開発

公募研究

研究領域化学コミュニケーションのフロンティア
研究課題/領域番号 18H04624
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
研究機関九州大学

研究代表者

新藤 充  九州大学, 先導物質化学研究所, 教授 (40226345)

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
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード重力屈性阻害 / シス桂皮酸 / 構造活性相関 / 有機合成 / アレロケミカル / 重力屈性 / アレロパシー / 阻害剤 / 分子プローブ / 構造活性相関研究
研究実績の概要

ユキヤナギのアレロケミカルの活性本体であるシス桂皮酸に弱い重力屈性阻害作用が見られたことを試金石に、シス桂皮酸誘導体合成化合物ライブラリーからレタス幼根に対する重力屈性阻害を示す(2Z,4E)-5-フェニルペンター2,4-ジエン酸(ku-76)を発見した。従来の阻害剤はオーキシン阻害剤であるため生長阻害活性も示すが、本化合物は生長阻害は示さない選択的阻害剤であることも判明した。この化合物に関する構造活性相関研究により(2Z,4E)ジエン骨格、フェニル基、カルボン酸が必須であることを明らかにした。この立体配座と阻害活性との相関を検証すべく、C4位と芳香環のオルト位とを架橋した化合物を種々合成した。ナフチル基では生長阻害活性も強く発現した。そこでアルカンで架橋したインドリン、ジヒドロナフタレン、ベンゾシクロヘプタジエンといった5, 6, 7員環架橋の類縁体を合成したところ、5員環が最も強い阻害活性を示した。次に、ヘテロ原子を導入した架橋環類縁体、すなわちベンゾチオフェン、ベンゾフラン、インドール類縁体等を合成したところ、ベンゾチオフェン類縁体で強力な阻害効果がみられた。これらは既存の阻害剤であるナプタラムと同等の重力屈性阻害効果であると同時に、生長阻害活性が極めて弱い点でこの既存阻害剤よりも選択性で優れている。
6員環架橋のキノリン誘導体もいくつか合成した。その結果、ペンタジエン骨格に同等する部分を窒素に置換すると阻害活性が著しく損なわれることが明らかになった。
以上の研究から、アレロケミカルから発想を得た選択的重力屈性阻害剤の構造活性に関する知見が深まるとともに、より強い阻害剤を見出すことができた。

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

    (27件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Mild Environment-friendly Oxidative Debenzylation of N-Benzylanilines Using DMSO as an Oxidant2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshinaga Tatsuro、Iwata Takayuki、Shindo Mitsuru
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 49 号: 2 ページ: 191-194

    • DOI

      10.1246/cl.190854

    • NAID

      130007795238

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Essential structural features of (2Z,4E)-5-phenylpenta-2,4-dienoic acid for inhibition of root gravitropism2020

    • 著者名/発表者名
      Shindo Mitsuru、Makigawa Saki、Matsumoto Kenji、Iwata Takayuki、Wasano Naoya、Kano Arihiro、Morita Miyo Terao、Fujii Yoshiharu
    • 雑誌名

      Phytochemistry

      巻: 172 ページ: 112287-112287

    • DOI

      10.1016/j.phytochem.2020.112287

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] (-)-Isostemonamine can enhance the anti-proliferative activity of trichostatin A against human breast cancer MDA-MB-231 cells2020

    • 著者名/発表者名
      Masayo Hirao-Suzuki, Shuso Takeda, Takayuki Iwata, Satoshi Fujita, Taishi Tomiyama, Masufumi Takiguchi, Akihisa Toda, Mitsuru Shindo
    • 雑誌名

      BPB Reports

      巻: 3 ページ: 56-59

    • NAID

      130007944901

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synthesis of Ynolates via Double Deprotonation of Nonbrominated Esters2019

    • 著者名/発表者名
      Sun Jun、Yoshiiwa Toshiya、Iwata Takayuki、Shindo Mitsuru
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 21 号: 17 ページ: 6585-6588

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.9b02069

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synthesis of Distorted 1,8,13‐Trisilyl‐9‐hydroxytriptycenes by Triple Cycloaddition of Ynolates to 3‐Silylbenzynes2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshinaga Tatsuro、Fujiwara Takumi、Iwata Takayuki、Shindo Mitsuru
    • 雑誌名

      Chemistry A European Journal

      巻: 25 号: 61 ページ: 13855-13859

    • DOI

      10.1002/chem.201903024

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bongkrekic acid facilitates glycolysis in cultured cells and induces cell death under low glucose conditions2019

    • 著者名/発表者名
      Kano Arihiro、Iwasaki Takuma、Shindo Mitsuru
    • 雑誌名

      Biochemistry and Biophysics Reports

      巻: 20 ページ: 100683-100683

    • DOI

      10.1016/j.bbrep.2019.100683

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synthesis, Stereochemical Stability, and Biological Activity of Stemonamine and Its Related Stemona Alkaloids2019

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Iwata, Mitsuru Shindo
    • 雑誌名

      Heterocycles

      巻: 98 号: 3 ページ: 349-377

    • DOI

      10.3987/rev-19-902

    • NAID

      120007187858

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymmetric Total Synthesis of (-)-Stemonamine and its Stereochemical Stability2018

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Fujita, Keisuke Nishikawa, Takayuki Iwata, Taishi Tomiyama, Hiroshi Ikenaga, Kenji Matsumoto, Mitsuru Shindo
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J

      巻: 24 号: 7 ページ: 1539-1543

    • DOI

      10.1002/chem.201706057

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and evaluation of simplified functionalized bongkrekic acid analogs2018

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Fujita, Masaki Suyama, Kenji Matsumoto, Atsushi Yamamoto, Takenori Yamamoto, Yuka Hiroshima, Takayuki Iwata, Arihiro Kano, Yasuo Shinohara, Mitsuru Shindo
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 74 号: 9 ページ: 962-969

    • DOI

      10.1016/j.tet.2018.01.018

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] First Asymmetric Total Synthesis of (-)-Isostemonamine and Kinetic Analysis of its Isomerizations2018

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Iwata, Taishi Tomiyama, Satoshi Fujita, Mitsuru Shindo
    • 雑誌名

      Heterocycles

      巻: 印刷中 号: 2 ページ: 712-712

    • DOI

      10.3987/com-18-s(t)71

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] DMSOを酸化剤としたN-ベンジルアニリンの酸化的脱ベンジル化、2020

    • 著者名/発表者名
      吉永達郎、岩田隆幸、新藤充
    • 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] Pdの1,5-転位を経由する連続的還元ー環化ー鈴木反応によるキラルトリプチセンの合成2020

    • 著者名/発表者名
      熊谷智、吉永達郎、岩田隆幸、新藤充、
    • 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] ジビニルケトンのLewis塩基性向上を鍵とした弱酸応答性ナザロフ反応の開発2020

    • 著者名/発表者名
      岩田 隆幸、梶原 康平、船津 心吾、新藤 充
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of syn-functionalized distorted triptycenes using ynolate-aryne triple cycloaddition,2019

    • 著者名/発表者名
      Tatsuro Yoshinaga, Takumi Fujiwara, Takayuki Iwata, Mitsuru Shindo,
    • 学会等名
      27th FJS Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] シス桂皮酸を起点とした植物根に対する重力屈性阻害剤の開発2019

    • 著者名/発表者名
      岩田隆幸 古澤佑貴 牧川早希 福田洋、児玉梢、和佐野直也、福永幸裕、 奥田勝博、孫軍、西川慶祐、河本ひとみ、松本健司、狩野有宏、森田(寺尾) 美代、藤井義晴、新藤充 、
    • 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] イノラート・アライン3連続環化付加反応を用いた歪みトリプチセンおよびイプチセンの合成2019

    • 著者名/発表者名
      岩田隆幸・吉永達郎・深見拓人・藤原匠・新藤充
    • 学会等名
      第30回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of Distorted 1,8,13-Trisilyltriptycenes and its Transformation into Heterocyclic Cage Molecules2019

    • 著者名/発表者名
      Tasuro Yoshinaga, Takayuki Iwata, Mitsuru Shindo
    • 学会等名
      27th International Society of Heterocyclic Chemistry Congress
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] β-アルコキシジビニルケトンを基本骨格とした弱酸応答性ナザロフ反応の開発2019

    • 著者名/発表者名
      岩田隆幸、梶原康平、船津心吾、新藤充
    • 学会等名
      第116回有機合成シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 高エネルギー反応剤:イノラートの最近の研究展開2019

    • 著者名/発表者名
      新藤充
    • 学会等名
      徳島大学薬学部特別講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高エネルギー分子:イノラートに関する最近の研究展開2019

    • 著者名/発表者名
      新藤充
    • 学会等名
      岡山大学大学院医歯薬総合研究科特別講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 重力屈性阻害作用を示すシス桂皮酸誘導体プローブの合成2019

    • 著者名/発表者名
      古澤 佑貴、岩田 隆幸、新藤 充
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Studies on Plant Root Gravitropism Inhibitors Derived from Allelochemical,2019

    • 著者名/発表者名
      Mitsuru Shindo, Takayuki Iwata, Arihiro Kano, Yoshiharu Fujii,
    • 学会等名
      The 1st International Symposium on Chemical Communication (ISCC2019),
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Regioselective Synthesis of Substituted Triptycenes Using Ynolate-aryne Triplecycloadditions2018

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Iwata, Tatusro Yoshinaga, Satoshi Umezu, Takumi Fujiwara, Mikei Sakae, Kenji Matsumoto, Mitsuru Shindo
    • 学会等名
      The 14th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry, IKCOC-14
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of Molecular Probes of Cis-Cinnamic Acid Analog with Antigravitropic Activity,2018

    • 著者名/発表者名
      Furusawa、Y., Sun, J., Iwata, T., Shindo, M.,
    • 学会等名
      4th International Conference of Asian Allelopathy Society
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 重力屈性阻害剤シス桂皮酸アナログの作用機序解明に向けた分子ツールの開発2018

    • 著者名/発表者名
      古澤佑貴、岩田隆幸、新藤充
    • 学会等名
      第55回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 生体作用分子の設計合成機能

    • URL

      https://shindo-kano-lab.weebly.com/299832030720316299922099823376123983537335336125392151225104125392723133021.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      https://shindo-kano-lab.weebly.com/research.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-01-27  

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