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2015 年度 実施状況報告書

構造制約をもつポリアミン:固相合成と生理活性評価

研究課題

研究課題/領域番号 15K08027
研究機関名古屋市立大学

研究代表者

梅澤 直樹  名古屋市立大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (40347422)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードポリアミン / 固相合成 / ペプチド
研究実績の概要

本研究の目的は、新規な生理活性ポリアミンの開発である。ポリアミンは、複数のアミノ基がメチレン鎖を介して結合した低分子有機化合物で、あらゆる生物に含まれる生理活性物質である。生理的条件下、ポリアミンは複数の正の電荷をもつため、DNA・RNA・細胞膜・タンパク質などの負電荷をもつ生体高分子と相互作用する。天然のポリアミンの多くは、柔軟な化学構造を持ち、多彩な生理活性を有する。本研究では、ポリアミン骨格に様々な構造制約を導入して、活性および選択性の向上をめざす。
ポリアミンの合成には、ペプチド化学を利用した固相合成を用いる。この合成法では、ペプチドを固相合成した後、固相上で還元してポリアミンとする。一般に、ポリアミンは極性が高く精製が困難であることが多いが、固相合成では、各段階の精製操作が洗浄のみとなり、容易に中間体の精製を行うことができる。またHPLCは極性が高い分子の精製・分析に適しているため、本固相合成法とHPLC精製を組み合わせることで、多様なポリアミン群を簡便に調整することが可能となった。
今年度は、直鎖型、部分構造制約型、分岐型、環状型、などの特徴的主鎖構造を有するポリアミン類を合成し、生理活性の評価を行った。その結果、中程度の酵素阻害活性を有するポリアミンを見出した。当該ポリアミンは特徴的な部分構造を有していたため、「活性に重要な部分構造の同定」および「活性の向上」を目指し、類縁化合物の合成と活性評価を進めている。

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

本研究の目的は、特徴的な固相合成法の改良と当該合成法を用いた新規生理活性ポリアミン類の開発である。合成に成功した、特徴的主鎖構造をもつポリアミンを対象に、種々の生理活性を評価した結果、新規な生理活性ポリアミンを見出すことができた。このポリアミンは、現在の固相合成法で容易に合成できたため、合成法の改良に優先して、より強い生理活性を持つポリアミンの開発研究を進めている。そのため、合成法の改良に関する進展は限定的だが、興味深い活性を持つ新規分子を発見できた点、より強い活性を持つ新規化合物の開発が見込める点で、本研究は概ね順調に進展していると考えている。

今後の研究の推進方策

引き続き、活性の向上をめざし、見出した母化合物類縁体の合成と活性評価を進める。精密な構造活性相関研究を行うことで、活性に重要な部分構造を同定する。ある程度の強さの活性を持つ分子を開発することができれば、対象酵素との複合体の結晶構造を解明し、その結果に基づいた論理的な構造展開を進める。
生理活性ポリアミンの開発研究と並行して、固相合成法の改良を進める。

次年度使用額が生じた理由

物品費及び旅費の支出額が、予定よりも少なくなったため。

次年度使用額の使用計画

次年度使用額は、平成28年度の物品費及び旅費に充当する。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Structurally Diverse Polyamines: Solid-Phase Synthesis and Interaction with DNA2015

    • 著者名/発表者名
      Naoki Umezawa1, Yuhei Horai,. Yuki Imamura, Makoto Kawakubo, Mariko Nakahira, Nobuki Kato, Akira Muramatsu, Yuko Yoshikawa, Kenichi Yoshikawa, Tsunehiko Higuchi
    • 雑誌名

      ChemBioChem

      巻: 16 ページ: 1811-1819

    • DOI

      10.1002/cbic.201500121

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Efficient oxidation of ethers with pyridine N-oxide catalyzed by ruthenium porphyrins2015

    • 著者名/発表者名
      Nobuki Kato, Yu Hamaguchi, Naoki Umezawa and Tsunehiko Higuchi
    • 雑誌名

      J. Porphyrins Phthalocyanines

      巻: 19 ページ: 411-416

    • DOI

      10.1142/S1088424615500297

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 環状化を用いたペプチド機能の光制御2015

    • 著者名/発表者名
      梅澤直樹、樋口恒彦
    • 雑誌名

      生体の科学

      巻: 66 ページ: 102-107

  • [学会発表] Solid-phase synthesis of structurally diverse polyamines and specificity on their interaction with DNA duplex2016

    • 著者名/発表者名
      Naoki Umezawa, Yuhei Horai, Yuki Imamura, Akira Muramatsu, Kenichi Yoshikawa, Yuko Yoshikawa, Tsunehiko Higuchi
    • 学会等名
      The 8th Takeda Science Foundation Symposium on PharmaSciences, Biomolecule-Based Medicinal Science: Featuring Mid-Size Drugs
    • 発表場所
      Center for Learning and Innovation Takeda Pharmaceutical Company Ltd.
    • 年月日
      2016-01-21 – 2016-01-22
    • 国際学会
  • [学会発表] 多様なポリアミンの固相合成とDNA二重鎖に及ぼす影響2015

    • 著者名/発表者名
      梅澤 直樹、寳来 侑平、今村 優希、辻 佳寿美、村松 晃、吉川 研一、吉川 祐子、加藤 信樹、樋口 恒彦
    • 学会等名
      第9回バイオ関連化学シンポジウム
    • 発表場所
      熊本大学工学部 黒髪南キャンパス
    • 年月日
      2015-09-10 – 2015-09-12
  • [学会発表] 多様な骨格構造をもつポリアミンの固相合成とDNA二重鎖に及ぼす影響2015

    • 著者名/発表者名
      辻佳寿美、寳来侑平、梅澤直樹、加藤信樹、樋口恒彦
    • 学会等名
      第61回日本薬学会東海支部大会
    • 発表場所
      名古屋市立大学大学院薬学研究科
    • 年月日
      2015-07-04 – 2015-07-04

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公開日: 2017-01-06  

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