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2016 年度 実績報告書

カルシウムポンプに作用する海洋天然物を基盤とした破骨細胞分化抑制剤の創製

研究課題

研究課題/領域番号 16H03285
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

末永 聖武  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (60273215)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワードビセリングビアサイド / クラハイン / 全合成 / 構造活性相関 / 破骨細胞 / 作用機構解析 / 標的分子探索
研究実績の概要

海洋シアノバクテリア由来のマクロリド配糖体ビセリングビアサイド(BLS)の種々の誘導体を調製する方法を確立することを目的に合成研究を行った。これまでに合成を達成したアグリコンのグリコシル化はうまくいかなかったため、合成の序盤で糖部位を導入した。しかし、アグリコンの合成では進行していたエステル化反応が全く進行しないことがわかった。そこで、アルコール体のエナンチオマーを合成し、光延反応を試したところ収率よく目的のエステルが得られた。その後に18員環構築を行い、BLSの全合成を達成した。BLSのシリル保護体は、HeLa細胞に対して全く細胞毒性を示さなかったことから、糖部位も活性に重要であることがわかった。
破骨細胞分化の際、BLSがRAW細胞(破骨細胞前駆細胞)の細胞内Caイオン濃度を増大させる事が確認できた。シグナル伝達経路をさらに調べて行くための予備実験(破骨細胞分化抑制の再現性の確認など)が終了したので、今後はCaMKIV と p- CaMKIV の抗体を購入し、RAW 細胞を使ってウェスタンブロッティングを行い、作用点の解析を進めていく。
一方、鎖状ペプチドクラハイン(KHN)については、RAW細胞の細胞内Caイオン濃度への影響が有意には確認できなかった。そこでカルシウムポンプSERCA以外が関与している可能性も考え、合成したプローブ分子を用いて、HeLa細胞およびRAW細胞ライセートからアフィニティー精製により細胞内標的分子の探索を行った結果、標的候補分子としてプロフィビチンが得られた。今後はsiRNA 法によるノックダウン実験によりその妥当性を確認する。現在、KHNの構造類縁体Jahanyneでも同様の解析を進めている。
海洋シアノバクテリアから種々の化学構造をもつ物質を単離・構造決定することができた。今後破骨細胞分化に及ぼす影響を明らかにする。

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

糖結合型のビセリングビアサイド(BLS)の全合成が達成できたことで、類縁体合成の基盤ができた。RAW細胞においてもBLSが細胞内Caイオンを増大させることが確認でき、カルシウムポンプSERCAの阻害により破骨細胞分化が抑制されるとの仮説を裏付ける結果が得られた。一方、KHNでは仮説と反する結果となったが、新たな標的候補分子が得られた。

今後の研究の推進方策

確立したビセリングビアサイド(BLS)の合成経路に基づき、種々の誘導体を合成して構造活性相関の解析を進める。BLSのRAW細胞におけるシグナル伝達経路に及ぼす影響をさらに調べて行くため、今後はCaMKIV と p- CaMKIV の抗体を購入し、RAW 細胞を使ってウェスタンブロッティングを行い解析を進めていく。標的分子探索のためのプローブ分子を合成するため、アセチレン基を導入したBLSあるいはそのアグリコン誘導体の合成を進める。
クラハイン(KHN)については、新たな標的候補分子としてプロフィビチンが得られたので、今後はsiRNA 法によるノックダウン実験によりその妥当性を確認する。現在、KHNの構造類縁体Jahanyneでも同様の解析を進めていく。また、他のシアノバクテリア由来の物質についても破骨細胞分化を抑制するかどうか、活性評価を行う。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Isolation and Total Synthesis of Hoshinolactam, an Antitrypanoso-mal Lactam from a Marine Cyanobacterium2017

    • 著者名/発表者名
      Hidetoshi Ogawa, Arihiro Iwasaki, Shimpei Sumimoto, Masato Iwatsuki, Aki Ishiyama, Rei Hokari, Kazuhiko Otoguro, Satoshi Omura, and Kiyotake Suenaga
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 19 ページ: 890-893

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.7b00047

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Total Synthesis of Biselyngbyolide B.2016

    • 著者名/発表者名
      Eisuke Sato, Yurika Tanabe, Naoya Nakajima, Akifumi Ohkubo, and Kiyotake Suenaga
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 18 ページ: 2047-2049

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.6b00660

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Janadolide, a Cyclic Polyketide-Peptide Hybrid Possessing a t-butyl Group from an Okeania sp. Marine Cyanobacterium.2016

    • 著者名/発表者名
      Hidetoshi Ogawa, Arihiro Iwasaki, Shinpei Sumimoto, Yuki Kanamori, Osamu Ohno, Masato Iwaztsuki, Aki Ishiyama, Rei Hokari, Kazuhiko Otoguro, Satoshi Omura, and Kiyotake Suenaga
    • 雑誌名

      Journal of Natural Products

      巻: 79 ページ: 1862-1866

    • DOI

      10.1021/acs.jnatprod.6b00171

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Urumamide, a novel chymotrypsin inhibitor with a β-amino acid from a marine cyanobacterium Okeania sp.2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kanamori, Arihiro Iwasaki, Shinpei Sumimoto, and Kiyotake Suenaga
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters

      巻: 57 ページ: 4213-4216

    • DOI

      http://doi.org/10.1016/j.tetlet.2016.08.012

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Kanamienamide, an Enamide with an Enol Ether from the Marine Cyanobacterium Moorea bouillonii.2016

    • 著者名/発表者名
      Shimpei Sumimoto, Arihiro Iwasaki, Osamu Ohno, Kosuke Sueyoshi, Toshiaki Teruya, and Kiyotake Suenaga
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 18 ページ: 9886-9894

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.6b02364

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 新規チアゾール含有ポリケチドtomurulineの合成研究2017

    • 著者名/発表者名
      藤村 遥・工藤千尋・佐名恭平・大野 修・岩崎有紘・末永聖武
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2017-03-18
  • [学会発表] ビセリングビアサイド類の合成と生物活性2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤美帆・佐藤英祐・田辺由利香・中島修弥・大久保哲志・末永聖武
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2017-03-18
  • [学会発表] 抗トリパノソーマ活性を有する海洋シアノバクテリア由来新規ポリケチド-ペプチドハイブリッド Hoshinolactamの単離と構造決定2017

    • 著者名/発表者名
      小川英俊・岩崎有紘・澄本慎平・穂苅 玲・石山亜紀・岩月正人・乙黒一彦・大村 智・末永聖武
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2017-03-17
  • [学会発表] 抗トリパノソーマ活性を有する海洋シアノバクテリア由来新規ポリケチド-ペプチドハイブリッド Hoshinolactamの全合成2017

    • 著者名/発表者名
      小川英俊・岩崎有紘・澄本慎平・穂苅 玲・石山亜紀・岩月正人・乙黒一彦・大村 智・末永聖武
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2017-03-17
  • [学会発表] 海洋シアノバクテリア由来の新規環状デプシペプチドkohamamide類の単離と構造2017

    • 著者名/発表者名
      塩田育万・澄本慎平・岩崎有紘・末永聖武
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2017-03-17
  • [学会発表] 海洋シアノバクテリア由来新規リポペプチド Minnamide 類の単離と構造決定2017

    • 著者名/発表者名
      澄本慎平・四宮誠一・岩崎有紘・犬塚俊康・照屋俊明・末永聖武
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2017-03-17
  • [学会発表] 海洋産リポペプチドMinnamide Aの合成研究2017

    • 著者名/発表者名
      四宮誠一・澄本慎平・岩崎有紘・末永聖武
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2017-03-17
  • [学会発表] エナミド構造を有する環状デプシペプチドKanamienamideの合成研究2017

    • 著者名/発表者名
      小島大輔・岩崎有紘・末永聖武
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2017-03-17
  • [学会発表] 末端アルキン含有リポペプチドjahanyneの合成研究2017

    • 著者名/発表者名
      岡本慎一朗・岩崎有紘・末永聖武
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2017-03-17
  • [学会発表] 沖縄県産海洋シアノバクテリア由来チアゾール含有ペプチドの単離と構造2017

    • 著者名/発表者名
      岩崎有紘・蓼沼隆人・大城太一・尾崎香織・澄本慎平・照屋俊明・供田 洋・末永聖武
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2017-03-16
  • [学会発表] 沖縄県産海洋シアノバクテリア由来、新規鎖状デプシペプチドの単離と構造決定2017

    • 著者名/発表者名
      金森祐紀・澄本慎平・岩崎有紘・末永聖武
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2017-03-16
  • [学会発表] Synthesis and bioactivity of marine macrolide, biselyngbyasides2016

    • 著者名/発表者名
      末永聖武
    • 学会等名
      8th US-Japan Symposium 21st Century Innovations in Natural Products
    • 発表場所
      Honolulu (USA)
    • 年月日
      2016-11-16
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ビセリングビアサイド類の合成と生物活性2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤英祐、田辺由利香、中島修弥、大久保哲史、末永聖武
    • 学会等名
      第110回有機合成シンポジウム
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都・新宿区)
    • 年月日
      2016-11-10
  • [学会発表] 海洋シアノバクテリア由来のリポペプチドの構造2016

    • 著者名/発表者名
      澄本慎平、四宮誠一、岩﨑有紘、大野修、犬塚俊康、照屋俊明、末永聖武
    • 学会等名
      第58回天然有機化合物討論会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2016-09-15
  • [学会発表] 海洋シアノバクテリア由来マクロリドの構造・合成・生物活性2016

    • 著者名/発表者名
      末永聖武
    • 学会等名
      第51回天然物化学談話会
    • 発表場所
      湯沢東映ホテル(新潟県・湯沢町)
    • 年月日
      2016-07-08
    • 招待講演
  • [学会発表] 海洋シアノバクテリア由来のマクロリド、ビセリングビアサイド類の生物有機化学2016

    • 著者名/発表者名
      末永聖武
    • 学会等名
      新規素材探索研究会第15回セミナー
    • 発表場所
      フジビューホテル(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-06-03
    • 招待講演
  • [備考] 末永研究室

    • URL

      http://user.keio.ac.jp/~suenaga/

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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