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2017 年度 実績報告書

高次細胞機能制御を可能とする非天然型アミノ酸含有環状ペプチド中分子の創製

計画研究

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 15H05837
研究機関東北大学

研究代表者

土井 隆行  東北大学, 薬学研究科, 教授 (90212076)

研究期間 (年度) 2015-06-29 – 2020-03-31
キーワード中分子 / 環状ペプチド / 非天然型アミノ酸 / フロー合成 / 反応集積化
研究実績の概要

(1)デストラキシンEの環員数の違う類縁体を合成し、その三次元構造と活性および膜透過性を評価した。天然物は19員環の環状デプシペプチドである。βーアラニン部位のメチレン鎖を一つ短くした18員環の類縁体、および一つ長くした20員環の類縁体を天然物と同様の手法で合成することに成功した。生物活性を評価した結果、18員環化合物は活性がかなり減弱し、20員環化合物は若干劣る活性を示した。また、膜透過性についても顕著な変化がみられ、環の員数と分子の三次元構造の関連が膜透過性と生物活性に影響することが判明した。
(2)フロー法による不斉マンニッヒ反応を実現した。これまで実現したフロー合成による不斉アルドール反応とは異なり、エノラート形成には室温が有効であり、マンニッヒ反応を行う際に-78℃に冷却することで高い収率と立体選択性を誘起できることを見出した。さらに連続して求電子試薬を加えることで不斉マンニッヒ反応ーN-アルキル化の連続反応を実現し、フロー合成を利用した反応集積化に成功し、β-アミノ酸およびN-アルキル-β-アミノ酸の効率良い合成法を開発した。この方法を用いてスピルコスタチンマクロラクタム体の合成に成功した。
(3)ピペリダマイシンFの全合成についてマクロラクトン化に成功し、保護体の合成を完了した。
(4)テイクソバクチンのEnd→Phe アナログの全合成を達成した。この際マクロラクトン化が環化反応として有効であることを見い出した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

フロー合成による反応集積化に成功し、天然環状デプシペプチドのマクロラクタム体についての全合成を達成し、類縁体の三次元構造と活性、物性の関係を明らかにしており、研究は順調に進んでいる。

今後の研究の推進方策

天然環状デプチペプチドについて、さらにN-メチル化体などの類縁体を合成し、生物活性と物性における効果と三次元構造情報の関連情報を収集する。テイクソバクチンの全合成を進める。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] Univ East Anglia(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      Univ East Anglia
  • [雑誌論文] Systematic Analysis of the Relationship among 3D Structure, Bioactivity, and Membrane Permeability of PF1171F, a Cyclic Hexapeptide with Paralyzing Effects on Silkworms2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Masuda, R. Tanaka, A. Ganesan, T. Doi
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 82 ページ: 11447-11463

    • DOI

      10.1021/acs.joc.7b01975

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Facile Synthesis of Pyrrolyl 4-Quinolinone Alkaloids Quinolactacide by 9-AJ-Catalyzed Tandem Acyl Transfer-Cyclization of o-Alkynoylaniline Derivatives2017

    • 著者名/発表者名
      K. Saito, M. Yoshida, H. Uekusa, T. Doi
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 2 ページ: 4370-4381

    • DOI

      10.1021/acs.joc.7b01975

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Stereoselective Synthesis of beta-Amino Acid Derivatives by Asymmetric Mannich Reaction in Flow2017

    • 著者名/発表者名
      M. Yoshida, K. Umeda, T. Doi
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 90 ページ: 1157-1163

    • DOI

      10.1246/bcsj.20170194

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Conformation-based Design and Synthesis of Apratoxin A Mimetics Modified at the α,β-Unsaturated Thiazoline Moiety2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Onda, Y. Masuda, M. Yoshida, T. Doi
    • 雑誌名

      Journal of Medicinal Chemistry

      巻: 60 ページ: 6751-6765

    • DOI

      10.1021/acs.jmedchem.7b00833

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Selective inhibition of sterolO-acyltransferase 1 isozyme by beauveriolide III in intact cells2017

    • 著者名/発表者名
      T. Ohshiro, K. Kobayashi, M. Ohba, D. Matsuda, L. L. Rudel, T. Takahashi, T. Doi, H. Tomoda
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 ページ: 4163

    • DOI

      10.1038/s41598-017-04177-8

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 新規抗菌活性を有するTeixobactin の合成研究2018

    • 著者名/発表者名
      大澤 宏祐, 徳永 拓野, Thomas Carys, A. Ganesan, 増田 裕一, 土井隆行
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
  • [学会発表] 抗腫瘍活性を有するAsperterrestide A の合成研究2018

    • 著者名/発表者名
      大澤 宏祐, 菅井 柾人, 張 林楠, 増田 裕一, 吉田将人, 土井 隆行
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
  • [学会発表] デストラキシンB ラクタム誘導体の全合成と生物活性評価2018

    • 著者名/発表者名
      吉田 将人, 今野 源, 丹羽 悠菜, 中川 大, 土井隆行
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
  • [学会発表] Synthetic study for teixobactin2017

    • 著者名/発表者名
      K. Ohsawa, T. Tokunaga, C. Thomas, A. Ganesan, Y. Masuda, T. Doi
    • 学会等名
      The 54rd Japanese Peptide Symposium
  • [学会発表] スピロママコンAおよび類縁体の合成研究2017

    • 著者名/発表者名
      塚本裕一,花田祥吾,熊坂幸一,土井隆行
    • 学会等名
      第43回反応と合成の進歩シンポジウム
  • [学会発表] Spiropreussione A提唱構造の全合成2017

    • 著者名/発表者名
      塚本裕一,野村友美,藤原広一,土井隆行
    • 学会等名
      第43回反応と合成の進歩シンポジウム
  • [学会発表] Teixobactinの合成研究2017

    • 著者名/発表者名
      大澤宏祐,徳永拓野,Carys Thomas, A. Ganesan, 増田裕一,土井隆行
    • 学会等名
      第35回メディシナルケミストリーシンポジウム
  • [学会発表] 創薬展開を指向した中分子環状ペプチドdestruxin 類の合成を基盤とする機能評価と高活性分子プローブの創製2017

    • 著者名/発表者名
      吉田将人,佐藤寛,安達謙太, 今野源, 石田恵崇,村瀬隼人,丹羽悠菜,中川大,土井隆行
    • 学会等名
      第35回メディシナルケミストリーシンポジウム
  • [学会発表] 3D structure-based design and synthesis of apratoxin A mimetics2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Onda, Y. Masusa, M. Yoshida, T. Doi
    • 学会等名
      12th Australian Peptide Conference 2017
    • 国際学会
  • [備考] 東北大学薬学部,大学院薬学研究科 反応制御化学分野 Doi Laboratory 論文発表

    • URL

      http://www.pharm.tohoku.ac.jp/~hannou/publication.html

  • [備考] 東北大学薬学部,大学院薬学研究科 反応制御化学分野 Doi Laboratory 学会発表

    • URL

      http://www.pharm.tohoku.ac.jp/~hannou/presentation.html

  • [備考] Doi Laboratory, Publication List

    • URL

      http://www.pharm.tohoku.ac.jp/~hannou/publication-e.html

  • [備考] Doi Laboratory, Presentations in Symposium

    • URL

      http://www.pharm.tohoku.ac.jp/~hannou/presentation-e.html

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公開日: 2018-12-17   更新日: 2022-08-29  

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