生理活性発現分子機構に基づく生物活性物質の創製

2005 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16002007
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 磯部 稔 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (00023466)
• 研究分担者: 西川 俊夫 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 助教授 (90208158) ; 久世 雅樹 名古屋大学, 物質科学国際研究センター, 助手 (40335013) ; 甲斐 英則 鳥取大学, 農学部, 教授 (60023412)
• キーワード: 構造認識機構 / タンパク脱リン酸酵素阻害 / 分子間相互作用 / 時間読みタンパク / 発光タンパク質 / 光親和性標識 / テトロドトキシン / シガトキシン

研究概要

生理活性低分子化合物とタンパク質分子間の情報伝達は、精密な構造認識機構により効率よく機能し、生理活性発現のカスケード機構が働いている。両者の複合体形成を鍵段階として引き起こされその分子機構追求が本研究の目的である。具体的な研究素材(1)タンパク質脱リン酸酵素阻害、(2)昆虫(カイコ)休眠卵の中に発現する時間読みタンパク質(TIME)、(3)発光タンパク質について、タンパク質への部位特異的修飾位置検出結果を得、結果に基づいて次の素子設計・発光物質創製を繰り返し本質に迫っている。この手法は、ナノLC-MS・MS/MSによって実験化学として実証するもので、タンパク-低分子の組み合わせを選べば各方面に適用可能な方法論であることから、例えば薬業界における創薬化学や、薬剤動態解析など多方面に利用できる。
本計画研究においては、特に(4)分子設計とともにチャネルタンパク質に相互作用するテトロドトキシンおよびその類縁化合物の全合成研究も進展した。当研究グループによる第2段のテトロドトキシン不斉全合成を完成し、改良合成にも成功してその詳報を投稿し受理されている。同タンパク質に作用する巨大分子シガトキシンの合成についても、コバルト錯体のリガンド交換法の開発により、カルボニル化合物に変換することが可能となった。不飽和8員環のコンフォメーション変化は、3環性化合物では単環・双環化合物と異なってendo=exoによる最安定配座が逆転することを発見した。これを積極的に利用することにより、8員環上のメチル基のαおよびβ配置の任意合成法を確立することができた。この新手法によって、シガトキシン右部分(HIJKLM-環)の合成を完成することができた。これらを全合成に採用することで完成にこぎつけたい。以上のように、本年度は9月に中間評価を受け高評をいただいたが、それ以降も順調に研究を発展させることができた。

研究成果

• [雑誌論文] Convergent Synthesis of Right Hand Segment of Ciguatoxin. (2006)
  • 著者名/発表者名: Hamajima, A., Isobe, M.
  • 雑誌名: Organic Lett. 8 ページ: 1205-1208
• [雑誌論文] Urea Glycoside Synthesis in Water. (2006)
  • 著者名/発表者名: Ichikawa, Y., Matsukawa, Y., Isobe, M.
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 128 ページ: 3934-3938
• [雑誌論文] Synthesis of beta-Analogues of C-Mannosyltryptophan, a Novel C-Glycosylamino Acid Found in Proteins (2006)
  • 著者名/発表者名: Ichikawa, Y., Ito, T., Isobe, M.
  • 雑誌名: Org. Biol. Chem. 4 ページ: 1268-1277
• [雑誌論文] Tetrabromohydroquinone and riboflavin are responsible for green luminescence in the luminous acorn worm, Plychodera flava (2005)
  • 著者名/発表者名: Kanakubo, A., Koga, K., Yoza, K., Isobe, M.
  • 雑誌名: Luminescence 20 ページ: 397-400
• [雑誌論文] Stereocontrolled syntheses of alpha-C-mannosyltryptophan and its analogues. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nishikwa, T., Koide, Y., Kajii, S., Wada, K., Ishikawa, M., Isobe, M
  • 雑誌名: Org. Biomol. Chem. 3 ページ: 687-700
• [雑誌論文] Isolation of brominated quinones showing chemiluminescence activity from luminous acorn worm, Ptychodera flava (2005)
  • 著者名/発表者名: Kanakubo, A., Isobe, M
  • 雑誌名: Bioorganic and Medicinal Chemistry 13 ページ: 2741-2747
• [雑誌論文] Novel Synthetic Route of Coelenterazines-2-synthesis of Various Dehydrocoelenterazine Analogs. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kondo.N., Kuse M., Mutarapata Thumnoon, Thasana, Noppom, Isobe, M.
  • 雑誌名: J.Heterocyclic Chemistry 65 ページ: 843-856
• [雑誌論文] Synthesis of Azide-Fluoro-Dehydrocoelenterazine analog as a Photoaffinity-Labeling Probe and Photolysis of Azide-Fluoro-Coelenterazine. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kuse, M., Doi, I., Kondo, N., Kageyama, Y., Isobe, M
  • 雑誌名: Tetrahedron 61 ページ: 5754-5762
• [雑誌論文] Hectochlorin and Morpholine Derivatives from the Thai Sea Hare, Bursatella leachii. (2005)
  • 著者名/発表者名: Suchada Suntornchashwej, Narongsak Chaichit, Minoru Isobe, Khanit Suwanborirux
  • 雑誌名: J. Nat. Prod 68 ページ: 951-955
• [雑誌論文] Regioselectivity in hydrosilylation reaction of terminal acetylenes ; effect of the ligands in acetylenedicobalt complex. (2005)
  • 著者名/発表者名: Tojo, S., Isobe, M
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett. 46 ページ: 381-384
• [雑誌論文] Synthesis of silylallene glycosides and diene-diglycosides from C-glycosidation of D-glucal with 1,4-bis(trimethylsilyl)-2-butyne. (2005)
  • 著者名/発表者名: Saeeng, R., Isobe, M.
  • 雑誌名: Org. Lett. 7 ページ: 1585-1588
• [雑誌論文] Allyl Cyanate-to-isocyanate Rearrangement for the Synthesis of Quaternary Stereocenter with Nitrogen Substituent. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ichikawa, Y., Yamauchi, E., Isobe, M.
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol. Biochem. 69 ページ: 939-943
• [雑誌論文] Action of aluminum, novel TPC1-type channel inhibitor, against salicylate-induced and cold-shock-induced calcium influx in tobacco BY-2 cells. (2005)
  • 著者名/発表者名: Lin C., Yu Y., Kadono T., Iwata M., Umemura K., Furuichi T., Kuse M., Isobe M., Yamamoto Y., Matsumoto H., Yoshizuka K., Kawano T.
  • 雑誌名: Biochem. Biphys. Res. Commun. 332 ページ: 823-830
• [雑誌論文] Total synthesis of Glycosinnamoylsperimidin D. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nishiyama, T., Ichikawa, Y., Isobe, M.
  • 雑誌名: Angew Chem. Int. Ed Engl. 44 ページ: 4372-4375
• [雑誌論文] Synthesis of(+)-Conagenin. (2005)
  • 著者名/発表者名: Matsukawa, Y., Isobe, M., Kotsuki, H., Ichikawa, Y.
  • 雑誌名: J.Org.Chem. 70 ページ: 5339-5341
• [雑誌論文] Stereoselective Allyl Amine Synthesis via Enantioselective Addition of Diethylzinc and [1,3]-Chirality Transfer. Synthesis of Lentiginosine and Polyoxamic Acid Derivative. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ichikawa, Y., Ito, T., Isobe, M.
  • 雑誌名: Eur. J. Chem. ページ: 1949-1957
• [雑誌論文] Stereocontrolled Synthesis of Oxabicyclo[2.2.1]heptane Segment on Solanoe-clepin A. (2005)
  • 著者名/発表者名: Tojo, S., Isobe, M.
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett 46 ページ: 381-384
• [図書] 天然物合成研究と新反応開発---シガトキシンを例として--- (2005)
  • 著者名/発表者名: 磯部 稔, 高井繁幸, 馬場貴之, 濱嶋祥就
  • 総ページ数: 181-189
  • 出版者: 東京化学同人『最新有機合成化学--ヘテロ原子・遷移金属化合物を用いる合成(奈良坂紘一・岩澤伸治編)』
• [産業財産権] トビイカ発光タンパク質、トビイカ発光タンパク質をコードする遺伝子 (2001)
  • 発明者名: 磯部 稔
  • 権利者名: 磯部 稔
  • 産業財産権番号: 特許第3760222号
  • 出願年月日: 2001-05-01
  • 取得年月日: 2006-01-20