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フルーツ由来マラバリコーンの肥満抑制コミュニケーションの解明と医薬展開

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 20H04756
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
研究機関北海道大学

研究代表者

門出 健次  北海道大学, 先端生命科学研究院, 教授 (40210207)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021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)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードマラバリコーン / セラミド / スフィンゴエミリン合成酵素 / 阻害剤 / 新型コロナウィルス / スフィンゴミエリン合成酵素 / 肥満
研究開始時の研究の概要

現在、我が国の死亡原因はガンに続き、心疾患、脳血管疾患が上位を占める。その要因は主として脂質代謝疾患による脂質蓄積の異常が原因であると考えられている。脂質合成酵素の内、スフィンゴミエリン合成酵素(SMS)は、その阻害により、ガン免疫亢進、アミロイドβのクリアランス等に効果があることが知られている。我々は、フルーツより得られたマラバリコーンが高いSMS阻害能及び肥満抑制効果を有することを見出している。しかし、マラバリコーンによる肥満抑制効果についての詳細な分子機構は明らかとなっていない。本研究では、この分子機構を明らかにすることにより、ガン、肥満抑制に関する機構の情報を得ること目的としている。

研究実績の概要

1) SARによる強力なSMS阻害剤の開発:SARによる阻害剤の強化を行った。マラバリコーンC骨格には長鎖アルキルとフェノール性水酸基が存在するため、鎖長の短縮や水酸基のエステル化やエーテル化、水酸基の除去などを検討した。①異なる鎖長のジオール化合物を原料にすることでマラバリコーンの鎖長を調節した。水酸基の臭素化、ベンジル保護、ホスホニム塩化後、ベンズアルデヒド誘導体Ar1とWittig反応により一段階目の芳香族を導入した。②続いてアルケン、ベンジル基を水添により除去、IBX酸化によりアルデヒドを合成した。これにアルドール縮合によりAr2を導入し、マラバリコーン骨格を形成に成功した。③酸性条件による水酸基の除去、ならびに水添によるアルケンの除去によりマラバリコーン誘導体群を獲得した。④これらはSMS阻害アッセイに供した。
2)PAL を用いたマラバリコーンC の標的分子及びPPI 分子の解明:SAR によって得られた情報を元に、独自のPAL プローブの作成を行った。①SAR の情報を元にマラバリコーンC の活性に影響の箇所に光反応基であるジアジリンを導入したPAL プローブを合成した。②プローブはSMS 阻害活性に供し、その活性が維持されていることを確認した。
3)マラバリコーンC の他の生理活性の確認:マラバリコーンCは、SMS合成に対して強力な阻害活性を有する食品成分である。北大が有する抗コロナウイルス活性評価に供したところ、非常に有望なSARS-CoV-2抑制効果を確認することができた。

現在までの達成度 (段落)

令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 6件、 招待講演 5件) 図書 (4件) 備考 (4件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Penta-deuterium-labeled 4E, 8Z-sphingadienine for rapid analysis in sphingolipidomics study2022

    • 著者名/発表者名
      Yuta Murai, Kohei Yuyama, Daisuke Mikami, Yasuyuki Igarashi, Kenji Monde
    • 雑誌名

      Chem. Phys. Lipids

      巻: 245 ページ: 105202-105202

    • DOI

      10.1016/j.chemphyslip.2022.105202

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of Chiral N,N-Dimethyl-Sphingosine for the interaction between NGF and trkA2022

    • 著者名/発表者名
      Yuta Murai, Akihiro Sekiguchi, Taeko Hirakawa, Seigo Usukia, Yasuyuki Igarashi, Kenji Monde
    • 雑誌名

      Chirality

      巻: 24 号: 5 ページ: 807-812

    • DOI

      10.1002/chir.23433

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] こんにゃく由来グルコシルセラミド摂取による脳内アミロイドβ蓄積に対する抑制効果の探索的試験-プラセボ対照ランダム化二重盲検並行群間比較試験-2021

    • 著者名/発表者名
      江口 晃一、向井 克之、湯山 耕平 、栗本 成敬、田中 藍子、勝山(鏡) 豊代、西平 順、門出 健次 、五十嵐 靖之
    • 雑誌名

      薬理と治療

      巻: 49 ページ: 1225-1239

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Shortwave-Infrared Fluorescent Molecular Imaging Probes Based on π-Conjugation Extended Indocyanine Green2021

    • 著者名/発表者名
      Mahadeva M. M. Swamy, Yuta Murai, Kenji Monde, Setsuko Tsuboi, and Takashi Jin
    • 雑誌名

      Bioconjugate Chem.

      巻: 32 号: 8 ページ: 1541-1547

    • DOI

      10.1021/acs.bioconjchem.1c00253

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Daurichromenic Acid from the Chinese Traditional Medicinal Plant Rhododendron dauricum Inhibits Sphingomyelin Synthase and Aβ Aggregation2020

    • 著者名/発表者名
      Deepak Hadya Virupaksha、Swamy Mahadeva M. M.、Murai Yuta、Suga Yoshiko、Anetai Masaki、Yo Takuro、Kuragano Masahiro、Uwai Koji、Tokuraku Kiyotaka、Monde Kenji
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 25 号: 18 ページ: 4077-4077

    • DOI

      10.3390/molecules25184077

    • NAID

      120006900321

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Nrp1 is Activated by Konjac Ceramide Binding-Induced Structural Rigidification of the a1a2 Domain2020

    • 著者名/発表者名
      Usuki Seigo、Yasutake Yoshiaki、Tamura Noriko、Tamura Tomohiro、Tanji Kunikazu、Saitoh Takashi、Murai Yuta、Mikami Daisuke、Yuyama Kohei、Monde Kenji、Mukai Katsuyuki、Igarashi Yasuyuki
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 9 号: 2 ページ: 517-517

    • DOI

      10.3390/cells9020517

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Malabaricone C as a novel SARS-CoV-2 inhibitor from spices2022

    • 著者名/発表者名
      Mutmainah, Yuta Murai, Sajeer Koolath, Seigo Usuki, Kohei Yuyama, Shinji Nakaoka, Michihito Sasaki, Yasuko Orba, Akihiko Sato, Yasuyuki Igarashi, Hirofumi Sawa, Kenji Monde
    • 学会等名
      日本化学会 第102春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] キラルHPLC による生合成 3 ケトジヒドロスフィンゴシンの立体解析法の開発と代謝産物解析2021

    • 著者名/発表者名
      本田 拓巳,村井 勇太,生城 浩子, 矢野 貴人, 門出 健次
    • 学会等名
      第63回日本脂質生化学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] スフィンゴ脂質病の治療法を指向した新規光キャプチャー創製の研究2021

    • 著者名/発表者名
      阿部 美良乃, 村井 勇太, 門出 健次
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会 第15回年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 柔軟なキラル酸化脂質のVCD構造解析 VCD2021

    • 著者名/発表者名
      井田南加, 谷口透, 門出健次
    • 学会等名
      第33回万有札幌シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] こんにゃくセラミドによるヒト脳内アミロイドβ蓄積抑制効果の検証2021

    • 著者名/発表者名
      江口 晃一, 向井 克之, 湯山 耕平, 栗本 成敬, 田中 藍子, 勝山(鏡)豊代, 西平 順, 門出 健次, 五十嵐 靖之
    • 学会等名
      日本栄養・食糧学会 年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 食品由来マラバリコーンCの多様な生理活性とその機構解明2021

    • 著者名/発表者名
      門出健次
    • 学会等名
      「化学コミュニケーションのフロンティア」第8回公開シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Discovering sphingomyelin synthase (SMS) inhibitors from natural plants toward development of lipid chemical biology2021

    • 著者名/発表者名
      Kenji Monde
    • 学会等名
      Asian Symposium on Medicinal Plants and Spices XVII (2021) Contextualizing Natural Product Science for Societal Relevance, Singapore, Malaysia
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 水蒸気を反応媒体に用いた環状ジペプチド類の合成と分光構造解析2021

    • 著者名/発表者名
      竹内礼夏, 谷口透, 門出健次,
    • 学会等名
      2021年度北海道高分子若手研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 食品由来の天然有機化合物によるコロナウイルス感染抑制効果2021

    • 著者名/発表者名
      村井 勇太,ムトマイナー,クーラス サジール,臼杵 靖剛,湯山 耕平,中岡 慎治,佐々木 道仁,大場 靖子,佐藤 彰彦,五十嵐 靖之,澤 洋文,門出 健次
    • 学会等名
      第63回天然有機化合物討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] A novel SARS-CoV-2 inhibitor from Myristica fragrans2021

    • 著者名/発表者名
      Mutmainah, Yuta Murai, Sajeer Koolath, Seigo Usuki, Kohei Yuyama, Shinji Nakaoka, Michihito Sasaki, Yasuko Orba, Akihiko Sato, Yasuyuki Igarashi, Hirofumi Sawa, Kenji Monde
    • 学会等名
      第1 5 回 スフィンゴテラピィ研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Stereochemical outcome of deoxyfluorination of bioactive lipids and their analogues studied using vibrational circular dichroism2021

    • 著者名/発表者名
      Tohru Taniguchi, ○Shu Takimoto, Nurul Fajry Maulida, Kenji Monde
    • 学会等名
      Pacifichem 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Chemical Communications through Natural and Synthetic Bioactive Compounds (#79) Oral administration of natural sphingomyelin synthase inhibitor against high fat diet-induced obesity and its lipid metabolism in mice2021

    • 著者名/発表者名
      Kenji Monde
    • 学会等名
      Pacifichem 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Drug-Discovery Based on Natural Products Chemistry (#361) Structure-inspired design of a sphingolipid mimic sphingosine-1-phosphate receptor agonist from a naturally occurring sphingomyelin synthase inhibitor2021

    • 著者名/発表者名
      Kenji Monde
    • 学会等名
      Pacifichem 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 自然から学ぶ最先端生命化学 - 中西香爾先生が生命化学に遺したもの - 生命分子の立体構造 - エキサイトンキラリティー2021

    • 著者名/発表者名
      Kenji Monde
    • 学会等名
      日本化学会 第101春季年会 (2021)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Chirality of Sphingolipids - How to Detect its Small Chirality and How Affects its Biological Activity2020

    • 著者名/発表者名
      Kenji Monde
    • 学会等名
      Molecular Chirality Asia 2020,
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Natural and Synthetic inhibitors of Lipid related Enzyme, Targeting Metabolic Syndrome, Cancer and Alzheimer’s disease2020

    • 著者名/発表者名
      Kenji Monde
    • 学会等名
      Trends in Chemical Science: Challenges and Opportunities (IWTCSCO-2020) Department of Chemistry, St. Philomena's College (Autonomous), Mysuru , India
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 生化学92巻2号2020

    • 著者名/発表者名
      門出健次、村井勇太
    • 総ページ数
      148
    • 出版者
      日本生化学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [図書] 機器分析ハンドブック22020

    • 著者名/発表者名
      門出健次、前田耕治、安川智之、床波志保
    • 総ページ数
      192
    • 出版者
      化学同人
    • ISBN
      9784759820225
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [図書] 化学便覧 基礎編 改訂6版2020

    • 著者名/発表者名
      門出健次
    • 総ページ数
      1534
    • 出版者
      丸善出版
    • ISBN
      9784621305218
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [図書] Comprehensive Natural Products III2020

    • 著者名/発表者名
      Kenji Monde, Hung-Wen(Ben)Liu, Tadhg P. Begley
    • 総ページ数
      4238
    • 出版者
      Elsevier
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 北海道大学大学院先端生命科学研究院付属施設次世代物質生命科学センター 研究業績

    • URL

      https://life.sci.hokudai.ac.jp/fr/academic-achievements

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 北海道大学大学院先端生命科学研究院 化学生物学研究室

    • URL

      https://altair.sci.hokudai.ac.jp/infchb/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 北海道大学大学院先端生命科学研究院付属施設次世代物質生命科学センター Annual Report

    • URL

      https://life.sci.hokudai.ac.jp/fr/annual-report

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 北海道大学大学院先端生命科学研究院 化学生物学研究室

    • URL

      http://altair.sci.hokudai.ac.jp/infchb/sub/publication.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [産業財産権] 抗ウイルス剤2021

    • 発明者名
      門出健次,村井勇太,五十嵐靖之,臼杵靖剛.澤洋文,大場靖子,他
    • 権利者名
      門出健次,村井勇太,五十嵐靖之,臼杵靖剛.澤洋文,大場靖子,他
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-102280
    • 出願年月日
      2021
    • 取得年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [産業財産権] 化合物、その製造方法、複合体および短波赤外蛍光剤2021

    • 発明者名
      神隆,マハデバスワミィ M.M., 門出健次,村井勇太
    • 権利者名
      神隆,マハデバスワミィ M.M., 門出健次,村井勇太
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-041717
    • 出願年月日
      2021
    • 取得年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2022-12-28  

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