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2023 年度 実績報告書

糖鎖-タンパク質相互作用を「みる」ための光駆動リレー触媒反応

計画研究

研究領域糖鎖ケミカルノックインが拓く膜動態制御
研究課題/領域番号 21H05076
研究機関北海道大学

研究代表者

浅野 圭佑  北海道大学, 触媒科学研究所, 准教授 (90711771)

研究期間 (年度) 2021-08-23 – 2024-03-31
キーワードシクロオクテン / 光駆動触媒 / ハロゲン化剤 / 時空間選択的標識 / ハロゲン化反応 / 糖鎖-タンパク質相互作用
研究実績の概要

2022年度までに、シクロオクテン触媒の活性が置換基により制御可能なことを見いだし、既に報告した触媒(ACIE 2018, 57, 13863)と比較してもさらに高活性な二官能性シクロオクテン触媒を開発した。また、これをチロシン側鎖の臭素化反応に利用できることを見つけていた。さらに、二官能性シクロオクテン触媒の活性が置換基の保護・脱保護により制御できることを利用して、光分解性保護基を付けることで光照射により系内で活性化できる光駆動触媒を開発した。光分解性保護基を変えることで活性化に必要な波長を調節できる特徴を利用し、可視光で駆動できる触媒も開発した。今年度は、これらの触媒をさらに高機能化するために、シクロオクテン誘導体のライブラリを拡張できる合成法を開発した。置換シクロオクテンの合成法は古典的手法から全く更新されていなかったが、上記の通り置換基が触媒機能に大きく影響するため、様々な置換基をオレフィン部位に効率よく導入し、既存法では合成できなかったシクロオクテン誘導体を得られる手法として、クロスカップリング反応を利用した合成法を開発した。本手法で合成したシクロオクテン誘導体から新たな高活性触媒も開発した。
さらに、触媒開発だけではなく、生理的条件(水系溶媒、反応温度37 ℃)にてバックグラウンド反応は起こさないが、触媒があれば速やかに反応する生体適合型臭素化剤も独自に開発していた。また、この反応剤は光駆動シクロオクテン触媒により活性化できるだけではなく、光照射により励起できることも見つけていた。今年度は、本臭素化剤を励起活性化する光触媒として色素分子が利用できることを見いだした。現在は、本研究で開発したシクロオクテン触媒系と色素触媒系を利用して、これらを複合した生体分子標識法の開発をさらに進めている。

現在までの達成度 (段落)

令和5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5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] trans‐Cyclooctenes as Scavengers of Bromine Involved in Catalytic Bromination2023

    • 著者名/発表者名
      Ryuichi Murata, Kenta Shitamichi, Masatsugu Hiramatsu, Seijiro Matsubara, Daisuke Uraguchi, and Keisuke Asano
    • 雑誌名

      Chemistry ― A European Journal

      巻: 30 ページ: e202303399

    • DOI

      10.1002/chem.202303399

    • 査読あり
  • [学会発表] 選択的触媒反応空間を拡張する反応ツールの創製2024

    • 著者名/発表者名
      浅野 圭佑
    • 学会等名
      学際統合物質科学研究機構(IRCCS) 成果報告会・産学ワークショップ
    • 招待講演
  • [学会発表] 光化学的チロシン修飾のための臭素化剤BODNの開発2024

    • 著者名/発表者名
      吉田 楽人・堀 雄一郎・浅野 圭佑・浦口 大輔
    • 学会等名
      学際統合物質科学研究機構(IRCCS) 成果報告会・産学ワークショップ
  • [学会発表] trans-Cyclooctenes as Scavengers of Bromine Involved in Catalytic Bromination2024

    • 著者名/発表者名
      Ryuichi Murata, Kenta Shitamichi, Masatsugu Hiramatsu, Seijiro Matsubara, Daisuke Uraguchi, and Keisuke Asano
    • 学会等名
      日本化学会 第104春季年会(2024)
  • [学会発表] 生体適合化学を指向した臭素化剤BODNの開発2023

    • 著者名/発表者名
      吉田 楽人・浅野 圭佑・浦口 大輔
    • 学会等名
      第35回万有札幌シンポジウム
  • [学会発表] Brominating Reagents for Photocatalytic Tyrosine Modification2023

    • 著者名/発表者名
      Rakuto Yoshida, Keisuke Asano, and Daisuke Uraguchi
    • 学会等名
      ICAT International Symposium on Catalysis 2023
  • [学会発表] Aromatic Bromination with Cyclooctene Catalysts for Tyrosine Modification2023

    • 著者名/発表者名
      Riku Sakaguchi, Takuto Shimazu, Rakuto Yoshida, Tagui Nagano, Seijiro Matsubara, Keisuke Asano, and Daisuke Uraguchi
    • 学会等名
      ICAT International Symposium on Catalysis 2023
  • [学会発表] trans-Cyclooctenes as Inhibitors and Probes of Bromine-Involved Reaction Pathways in Bromocyclization2023

    • 著者名/発表者名
      Ryuichi Murata, Kenta Shitamichi, Masatsugu Hiramatsu, Seijiro Matsubara, Daisuke Uraguchi, and Keisuke Asano
    • 学会等名
      ICAT International Symposium on Catalysis 2023
  • [学会発表] 臭素化によるチロシン標識を指向した光触媒反応系の開発2023

    • 著者名/発表者名
      吉田 楽人・浅野 圭佑・浦口 大輔
    • 学会等名
      第61回オーロラセミナー
  • [学会発表] 臭素化による生体分子標識技術の実現を指向した反応ツールの開発2023

    • 著者名/発表者名
      吉田 楽人・浅野 圭佑・浦口 大輔
    • 学会等名
      第9回北大・部局横断シンポジウム
  • [学会発表] 触媒反応のバックグラウンド経路を抑制する添加剤の開発2023

    • 著者名/発表者名
      村田 竜一・下道 謙太・平松 将嗣・松原 誠二郎・浦口 大輔・浅野 圭佑
    • 学会等名
      第9回北大・部局横断シンポジウム
  • [学会発表] 触媒的チロシン修飾のための臭素化剤BODNの開発2023

    • 著者名/発表者名
      吉田 楽人・浅野 圭佑・浦口 大輔
    • 学会等名
      第52回複素環化学討論会
  • [学会発表] BODNs as Biocompatible Brominating Reagents2023

    • 著者名/発表者名
      Rakuto Yoshida, Keisuke Asano, and Daisuke Uraguchi
    • 学会等名
      The 15th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry (IKCOC-15)
  • [備考] 北海道大学 触媒科学研究所 分子触媒研究部門 浦口研究室

    • URL

      https://www.cat.hokudai.ac.jp/uraguchi/

  • [備考] 研究業績

    • URL

      https://www.cat.hokudai.ac.jp/uraguchi/publication/

  • [備考] Keisuke Asano Personal Homepage

    • URL

      https://k-asano.jp/

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公開日: 2024-12-25  

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