有用なグリコシターゼ阻害物質の合成と開発

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08455419
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 竜田 邦明 早稲田大学, 理工学部, 教授 (40051627)
• キーワード: 酵素阻害物質 / 天然有機化合物 / 生理活性物質 / 全合成 / 工業的合成 / 糖質 / 複素環 / 糖鎖工学

研究概要

グリコシターゼ阻害物質は生体機能の解明に役立つばかりではなく、糖鎖工学の発展にも寄与するものである。本研究の第一の目的は、N-アセチル-β-D-グルコサミダーゼの阻害物質であるナグスタチンの合成法を確認した後、類縁体の合成により構造活性相関と作用機序を解明することにある。第二の目的は、殺ダニ物質グアラマイシンおよび強力な類縁体の工業的合成法を確立することにある。まず、いずれも、安価な糖質を不斉炭素源として用い、それぞれの含窒素糖質部分を合成して後、必要な官能基の導入および立体配置の整備を行って目的を達成した。
1) ナグスタチンの合成:L-リボフラノースを原料にして、イミダゾールの分子間求核置換反応により、L-アロ型およびアルトロ型中間体を合成した。これらのスルホニル誘導体のイミダゾール部分の分子内求核置換反応により、ナグスタチンの基本骨格を合成した後、側鎖部分の導入を行い、ナグスタチンの全合成を完了した。工業的合成法としても利用できる。また、上述の中間体より、立体配置および置換基の異なる種々の類縁体およびトリアゾール体を合成し、構造活性相関と基質特異的な作用機序を明かにした。その結果、理論的にすべてのグリコシダーゼの阻害物質が合成できることを例証した。
2) グアラマイシンの合成:まず、L-グルカ-ルからグアラマイシンのアグリコン部分を合成した。即ち、Witting反応を経て得られるシス-オレフィンのシス-ジヒドロキシ化により、目的の中間体トリオールを得た。これは、直鎖のアルコールの分子内環化反応を経て、ピロリジン誘導体に導かれ、さらに、相当するδ-ラクタムのビス-ベンジリデン誘導体(グリコシルアクセプター)に導かれた。一方、二糖類部分は、メチルD-ガラクトシドと臭化D-グロサミニル誘導体から合成された。これと上述のアクセプターとのグリコシル化により、目的のα-グリコシド体が得られ、最終的にグアラマイシンを得た。さらに、安定、且つ殺ダニ活性の強いN-メチル誘導体を合成した。

研究成果

• [文献書誌] Kuniaki Tatsuta: "The first total synthesis of calbistrin A, a microbial product possessing multiple bioactivities." Tetrahedron Letters. 38・4. 583-586 (1997)
• [文献書誌] Kuniaki Tatsuta: "Total synthesis of progesterone receptor ligands, (-)-PF1092A, B and C." Tetrahedron Letters. 38・8. 1439-1442 (1997)
• [文献書誌] Kuniaki Tatsuta: "Total synthesis of MS-444, a myosin light chain kinasa inhibitor." Journal of Antibiotics. 50・3. 289-290 (1997)
• [文献書誌] Kuniaki Tatsuta: "NK10958, a novel plant growth regulator produced by Steptomysces sp.." Journal of Antibiotics. 50・3. 259-260 (1997)
• [文献書誌] Kuniaki Tatsuta: "The total synthesis of a glycosidase inhibitor, nagstain." Bulletin of the Chemical Society of Japan. 70・2. 427-436 (1997)
• [文献書誌] Kuniaki Tatsuta: "The first total synthesis of (±)-terpestacin, HIV syncytium formation inhibitor." Tetrahedron Letters. 39・1. 83-86 (1998)