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2017 年度 実績報告書

多様性拡大抽出物を基盤とした生物活性指向型天然化合物類縁体ライブラリーの創出

研究課題

研究課題/領域番号 16H03279
研究機関東北大学

研究代表者

菊地 晴久  東北大学, 薬学研究科, 准教授 (90302166)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード天然物化学 / 多様性拡大抽出物 / 多様性指向型合成 / 化合物ライブラリー
研究実績の概要

本研究では,天然資源抽出物に対して直接,化合物の主骨格を変化させる反応を行うことで得られる多様性拡大抽出物を利用することで,生物活性を示す可能性の高い化学構造を有した化合物群を創出することを目的とする.そのような化合物群として,ポリケチドとテルペノイドの構造を併せ持つメロテルペノイド型化合物に着目している.昨年度までにフェノール型メロテルペノイド類縁体ライブラリーの創出を行ったので,引き続き今年度はピロン型メロテルペノイド類縁体の創出を行った.
具体的には,セスキテルペン類を多く含む生薬であるガジュツ・コウブシ・ビャクジュツ・ウコンを原料として用い,その抽出物に対してジイソブチルアルミニウムヒドリドを作用させることで,抽出物中に含まれる化合物の一部のカルボニル基を還元した.つづいて,生じたアルコール性水酸基に対して,ヨードヒドロキシピロンを光延反応条件下でエーテル結合させ,さらにパラジウム触媒存在下でHeck反応を行うことで多様性拡大抽出物を得た.これを各種クロマトグラフィにより分画し,含まれる化合物を単離・構造決定した結果,10種のフェノール型メロテルペノイド類縁体を得た.これらのほとんどが新規分子骨格を有した化合物であり,多様性拡大抽出物を用いた手法が構造多様性に富んだ化合物群を得る手段として有用であることが改めて示された.得られた化合物について,種々の生物活性について in vitro におけるスクリーニングを行った.その結果,破骨細胞分化抑制作用を示す化合物1種を見いだした.

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

今年度までに,数種の生薬を原料とした多様性拡大抽出物を利用することで,多くの構造多様性の高いフェノール型メロテルペノイド・ピロン型メロテルペノイド類縁体を取得することができた.また,その中から破骨細胞分化に関わる生物活性物質を見いだすことにも成功している.これは,当初の研究目的通りの結果であり,本研究は順調に進展していると言える.

今後の研究の推進方策

今後も,本研究の目的が達成できるよう,研究計画にもとづいて推進していく予定である.多様性拡大抽出物を利用したメロテルペノイド型化合物群の創出については,これまでに行ってきたフェノール型・ピロン型化合物だけでなく,化合物中に窒素原子を含むメロテルペノイドアルカロイド類縁体を多数取得することに主眼をおいて実施する.また得られた化合物の生物活性スクリーニングについては,ひきつづき細胞内シグナル分子に対する影響や脂質代謝や骨代謝などに関わるスクリーニングを行い,医薬品のリード化合物になり得る新規生物活性物質を見いだしていく方針である.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Production of Novel Bispyrone Metabolites in the Cellular Slime Mold Dictyostelium giganteum Induced by Zinc(II) Ion2017

    • 著者名/発表者名
      Van Hai Nguyen, Haruhisa Kikuchi, Hikaru Sasaki, Kyoichi Iizumi, Yuzuru Kubohara, Yoshiteru Oshima
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 73 ページ: 583-588

    • DOI

      10.1016/j.tet.2016.12.040

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthsis, and Biological Activity of Chlorinated Alkylresorcinols from Dictyostelium Cellular Slime Molds2017

    • 著者名/発表者名
      Haruhisa Kikuchi, Ikuko Ito, Katsunori Takahashi, Hirotaka Ishigaki, Kyoichi Iizumi, Yuzuru Kubohara, Yoshiteru Oshima
    • 雑誌名

      Journal of Natural Products

      巻: 80 ページ: 2716-2722

    • DOI

      10.1021/acs.jnatprod.7b00456

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 多様性拡大抽出物が生み出す薬理活性指向型化合物ライブラリー2017

    • 著者名/発表者名
      菊地晴久,大島吉輝
    • 雑誌名

      有機合成化学協会誌

      巻: 75 ページ: 349-359

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.75.349

    • 査読あり
  • [学会発表] 多様性拡大抽出物を利用した新規ビアリールアミン型化合物ライブラリーの創出2018

    • 著者名/発表者名
      船山将太,菊地晴久,大島吉輝
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会(金沢)
  • [学会発表] Diversity-enhanced Extracts: A New Approach for Enhancing Chemical Diversity of Natural Product-like Compounds2017

    • 著者名/発表者名
      Haruhisa Kikuchi, Yoshiteru Oshima
    • 学会等名
      26th French-Japanese Symposium on Medicinal & Fine Chemistry
    • 国際学会
  • [学会発表] 多様性拡大抽出物から得られる創薬指向型化合物ライブラリー2017

    • 著者名/発表者名
      菊地晴久,河合航輔,一戸佳祐,中城陽太,村瀬新也,喜田進也,山田修,大島吉輝
    • 学会等名
      第59回天然有機化合物討論会

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公開日: 2018-12-17  

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