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2016 年度 実績報告書

植物アルカロイドの探索と合成研究を基盤とした、疼痛および脳機能改善薬の創成

研究課題

研究課題/領域番号 16H05094
研究機関千葉大学

研究代表者

高山 廣光  千葉大学, 大学院薬学研究院, 教授 (90171561)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード天然活性物質 / アルカロイド / 天然物化学 / 生物活性物質の探索 / 天然物の全合成 / アゴニスト / アンタゴニスト
研究実績の概要

1. TRPチャネルに対するアンタゴニスト活性を有する天然物リガンドのイボガ型インドールアルカロイドの全合成を検討した。その結果、代表的アルカロイドのVoacangineと2種の新規アルカロイドVAR5 (Voacangineの5位6位間の結合が酸化的に解裂したユニークな構造を有する)およびIbogamine-16-carboxylic acid 5,6-dioxo-10-methoxy methyl ester の初のラセミ全合成を達成した。引き続き、本全合成ルートの不斉化を検討した。 新規インドールアルカロイドであるKopsiyunnanine Kの不斉全合成とこれによる構造決定が完了した。また、同じ植物から単離したアルカロイドのAndranginineに関しても不斉全合成を達成し、天然物の絶対配置と光学純度を明らかにした。 2.  モルヒネとは基本骨格が全く異なる新しいタイプのオピオイド性鎮痛アルカロイド誘導体の全合成を検討し、エント型の18,19-dehydromitragynineの7-ヒドロキシインドレニン体を不斉全合成できた。オピオイドμ受容体の活性型コンフォーマーとのドッキング計算を実施し、結合モデルを構築した。 3.  アセチルコリン(ACh)エステラーゼ阻害剤を見いだすために、Lycopodium属植物の成分探索を行い、Lycopodium carinatumから数種の新規アルカロイドを見いだし、活性評価用サンプルとして供した。Lycopodiumアルカロイドの合成研究を行い、3種のアルカロイド(リコポジン、リコポクラバミン、ヒューペリジンH)の基本骨格構築まで達成した。

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

本研究にて見いだした新規インドールアルカロイドであるKopsiyunnanine Kの不斉全合成とこれによる構造決定が完了し、その成果を論文として公表できた。また、同じ植物から単離したアルカロイドのAndranginineに関しても不斉全合成を達成し、天然物の絶対配置と光学純度を明らかにした(論文投稿中)。さらに、新規アルカロイドを発見、構造決定し、論文として公表できた。モルヒネとは基本骨格が全く異なる新しいタイプのオピオイド性鎮痛アルカロイド誘導体であるエント18,19-dehydromitragynineの7-ヒドロキシインドレニン体の不斉全合成を達成した。中枢神経系への作用が考えられるヘイミア属植物アルカロイドであるLasubine Iの不斉全合成を達成し、論文公表できた。植物から単離したこれらアルカロイドの中枢性作用については活性評価中である。

今後の研究の推進方策

(1)平成28年度に得た成果を基にして、TRPチャネルに対するアンタゴニスト活性を有する天然物リガンドのイボガ型インドールアルカロイドの網羅的な不斉全合成ルートを開拓し、活性評価用サンプルの構造多様性を広げる。また、キョウチクトウ科植物Voacanga africanaの葉部の成分探索を実施し、あらたなイボガ型インドールアルカロイドの発見を目指す。
(2)当研究室において見出したミトラガイナアルカロイド類は、β-ArrestineをリクルートせずGタンパク質のみを活性化していることが示され、これによりモルヒネと比べ鎮痛耐性の形成、依存性、呼吸抑制、消化管運動の抑制などのオピオイドに特有な副作用がほとんどないことが判明した。そこで、MGM-30を基盤として、オピオイド受容体とのドッキング計算と合理的誘導体合成をさらに継続する。
(3)アセチルコリンエステラーゼ阻害剤の発見を目指して、Lycopodium属植物(タイ産)の成分探索と新規アルカロイドの全合成研究を実施する。全合成研究ではHuperzine-HとLycopoclavamineの不斉全合成を目指す。これにより、活性評価用試料を供給する。また、ヒガンバナ植物から見いだした新規2量体型アルカロイドの全合成研究を行う。

  • 研究成果

    (36件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 3件、 査読あり 8件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [国際共同研究] Chulalongkorn University/Chiang Mai University(タイ)

    • 国名
      タイ
    • 外国機関名
      Chulalongkorn University/Chiang Mai University
  • [国際共同研究] Kunming Medical University(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      Kunming Medical University
  • [雑誌論文] Synthetic Study of Biphenylquinolizidine Alkaloids I. Asymmetric Total Synthesis of Lasubine I Featuring Organocatalyzed Asymmetric Intramolecular aza-Michael Addition2017

    • 著者名/発表者名
      T. Hirama, T. Umemura, N. Kogure, M. Kitajima, H. Takayama
    • 雑誌名

      Tetrahedron Lett.

      巻: 58 ページ: 223-226

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2016.12.008

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Design and Synthesis of 4-Chlorocolchicine-Derived Prodrug Capable of Forming Nanoparticles by Self-assembly. Heterocycles2017

    • 著者名/発表者名
      M. Kitajima, A. Morita, S. Endo, N. Kogure, K. Higashi, K. Moribe, H. Takayama
    • 雑誌名

      Heterocycles

      巻: 95 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.3987/COM-16-S(S)51

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of Novel Glutathione Adducts of Benzbromarone in Human Liver Microsomes2017

    • 著者名/発表者名
      N. Cho, K. Kobayashi, M. Yoshida, N. Kogure, H. Takayama, K. Chiba
    • 雑誌名

      Drug. Metab. Pharmacokinet.

      巻: 32 ページ: 46-52

    • DOI

      10.1016/j.dmpk.2016.10.412

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymmetric Total Synthesis of Sarpagine-Related Indole Alkaloids Hydroxygardnerine, Hydroxygardnutine, Gardnerine, (E)-16-epi-Normacusine B, and Koumine2016

    • 著者名/発表者名
      M. Kitajima, K. Watanabe, H. Maeda, N. Kogure, H. Takayama
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 18 ページ: 1912-1915

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.6b00661

    • 査読あり
  • [雑誌論文] New Lycopodine-type Alkaloids from Lycopodium carinatum2016

    • 著者名/発表者名
      N. Kogure, M. Maruyama, S. Wongseripipatana, M. Kitajima, H. Takayama
    • 雑誌名

      Chem. Pharm. Bull.

      巻: 64 ページ: 793-799

    • DOI

      10.1248/cpb.c16-00171

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Asymmetric Total Synthesis of Kopsiyunnanine K, a Monoterpenoid Indole Alkaloid with a Rearranged Skeleton2016

    • 著者名/発表者名
      R. Tokuda, Y. Okamoto, T. Koyama, N. Kogure, M. Kitajima, H. Takayama
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 18 ページ: 3490-3493

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.6b01704

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Kopsiyunnanines L and M, Strychnos-related Monoterpenoid Indole Alkaloids from Yunnan Kopsia arborea2016

    • 著者名/発表者名
      M. Kitajima, M. Nakazawa, Y. Wu, N. Kogure, R. Zhang, H. Takayama
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 72 ページ: 6692-6696

    • DOI

      10.1016/j.tet.2016.08.082

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Characterization of a Recently Evolved Flavonol-Phenylacyltransferase Gene Provides Signatures of Natural Light Selection in Brassicaceae2016

    • 著者名/発表者名
      T. Tohge, R. Wendenburg, H. Ishihara, R. Nakabayashi, M.Watanabe, R. Sulpice, R. Hoefgen, H. Takayama, K. Saito M. Stitt, A. R. Fernie
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 7 ページ: 12399

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Ophiorrhiza nutans含有新規環状テトラペプチドON16の単離と不斉全合成研究2017

    • 著者名/発表者名
      小野沢忠吉, 小暮紀行, 北島満里子, SANTIARWORN DAMMRONG, 高山廣光
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2017-03-27
  • [学会発表] 植物系危険ドラッグ・シニクイチHeimia salicifolia含有新規生物活性アルカロイドの探索研究2017

    • 著者名/発表者名
      塚原真理, 柳沢朋美, 山口恭加, 小暮紀行, 北島満里子, 杉村康司, 飯田修, 川原信夫, 花尻(木倉)瑠理, 高山廣光
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2017-03-26
  • [学会発表] Iboga型インドールアルカロイドVoacangine類の不斉全合成研究2017

    • 著者名/発表者名
      和田凌太, 浅場絢ヌネッツ, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2017-03-25
  • [学会発表] Akuammiline 型インドールアルカロイド Strictamine の形式全合成2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤圭悟, 高梨憲幸, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2017-03-25
  • [学会発表] インドールアルカロイドandranginineの不斉全合成と天然物の絶対立体配置について2017

    • 著者名/発表者名
      通山紫乃, 三森雄二, 小暮紀行, 北島満里子, 高山 廣光
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2017-03-25
  • [学会発表] LycopodiumアルカロイドLycopodine類の生合成経路を模擬した不斉全合成研究2017

    • 著者名/発表者名
      和田健太郎, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2017-03-25
  • [学会発表] ミソハギ科植物含有新規ビフェニルキノリジジンアルカロイド類の不斉全合成研究2017

    • 著者名/発表者名
      川端遥, 平間拓, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2017-03-25
  • [学会発表] Fawcettimine型リコポジウムアルカロイドLycopoclavamine-Aの不斉全合成研究2017

    • 著者名/発表者名
      金子弘樹, 高橋駿介, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2017-03-25
  • [学会発表] 新規二量体型アルカロイドLA-1の全合成研究2017

    • 著者名/発表者名
      林弥沙, 中野秋香, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2017-03-25
  • [学会発表] Kopsia jasminiflora含有新規Eburnane型アルカロイド類の不斉全合成研究2017

    • 著者名/発表者名
      仲村修平, 長尾昂紀, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2017-03-25
  • [学会発表] 不斉Claisen転位反応を鍵段階とした新規インドールアルカロイドKAM1の不斉全合成研究2017

    • 著者名/発表者名
      戸田遥介, 德田涼子, 佐々木みゆき, 高橋伸明, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2017-03-25
  • [学会発表] 有機分子触媒を用いた立体選択的3,3-二置換ピペリジン骨格構築法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      森田暁洋, 片山健, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2017-03-25
  • [学会発表] 加齢による脳梗塞悪化とアクロレインの関係並びに新規脳保護薬の開発2017

    • 著者名/発表者名
      渡辺健太, 植村武史, 東恭平, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光, 高尾浩一, 杉田義昭, 西村和洋, 五十嵐一衛, 戸井田敏彦
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2017-03-25
  • [学会発表] Bioinspired Total Syntheses of Alkaloids Isolated from Medicinal Plants2017

    • 著者名/発表者名
      H. Takayama
    • 学会等名
      Frontiers on Medicinal Chemistry
    • 発表場所
      Bern(スイス)
    • 年月日
      2017-02-13
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 新規KopsiaアルカロイドKopsiyunnanine Kの不斉全合成2016

    • 著者名/発表者名
      徳田涼子, 岡本佳樹, 小山徹也, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光
    • 学会等名
      第34回メディシナルケミストリーシンポジウム
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2016-11-30
  • [学会発表] Iboga型インドールアルカロイドVoacangine類の全合成研究2016

    • 著者名/発表者名
      和田凌太, 浅場絢ヌネッツ, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光
    • 学会等名
      第42回反応と合成の進歩シンポジウム
    • 発表場所
      静岡市清水文化会館マリナート(静岡県静岡市)
    • 年月日
      2016-11-08
  • [学会発表] アカネ科植物Ophiorrhiza nutans含有成分の探索と化学的研究2016

    • 著者名/発表者名
      小野沢忠吉, 小暮紀行, 北島満里子, Dammrong Santiarworn, 高山廣光
    • 学会等名
      第21回天然薬物の開発と応用シンポジウム
    • 発表場所
      千葉大学薬学部120周年記念講堂(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2016-10-28
  • [学会発表] Kopsia arborea 含有インドールアルカロイドArboflorineの不斉全合成研究2016

    • 著者名/発表者名
      真鍋ひとみ, 村上洋介, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光
    • 学会等名
      第21回天然薬物の開発と応用シンポジウム
    • 発表場所
      千葉大学薬学部120周年記念講堂(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2016-10-28
  • [学会発表] Kopsia arborea 含有新規 Strychnos 型関連インドールアルカロイドの構造解析2016

    • 著者名/発表者名
      北島満里子, 中澤麻衣子, Yuqui Wu, 小暮紀行, Rongping Zhang, 高山廣光
    • 学会等名
      日本生薬学会第63回年会
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山県富山市)
    • 年月日
      2016-09-25
  • [学会発表] ミソハギ科植物含有新規ビフェニルキノリジジンアルカロイド類の不斉全合成研究2016

    • 著者名/発表者名
      平間拓, 梅村隆之, 川端遥, 小暮紀行, 北島満里子, 髙山廣光
    • 学会等名
      第58回天然有機化合物討論会
    • 発表場所
      東北大学百周年記念会館川内萩ホール・川内北キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-09-14
  • [学会発表] 生物活性アルカロイドの探索と精密構造解析2016

    • 著者名/発表者名
      高山廣光
    • 学会等名
      理研シンポジウム: 高磁場・高感度NMR利活用促進のための天然物関連シンポジウム2016
    • 発表場所
      理化学研究所・横浜キャンパス(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-07-19
    • 招待講演
  • [学会発表] 天然物の生合成に関する知見・考察をアルカロイド全合成に活かす2016

    • 著者名/発表者名
      高山廣光
    • 学会等名
      徳島大学創薬先端合成化学セミナー
    • 発表場所
      徳島大学薬学部(徳島県徳島市)
    • 年月日
      2016-06-15
  • [学会発表] Bioinspired Syntheses of Alkaloids Isolated from Medicinal Plants2016

    • 著者名/発表者名
      H. Takayama
    • 学会等名
      The 9th CSP-KSP-JSP Joint Symposium on Pharmacognosy & 2016 Annual Conference of Committee of Chinese Traditional and Natural Medicines, Chinese Pharmaceutical Association
    • 発表場所
      上海(中国)
    • 年月日
      2016-05-09
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 生体機能性分子研究室 千葉大学大学院 薬学研究院

    • URL

      http://www.p.chiba-u.jp/lab/skb/index.html

  • [産業財産権] Opioid Analgesic2016

    • 発明者名
      高山廣光
    • 権利者名
      千葉大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      15/032,070
    • 出願年月日
      2016-04-26
    • 外国
  • [産業財産権] オピオイド鎮痛剤2016

    • 発明者名
      高山廣光
    • 権利者名
      千葉大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2015-545005
    • 出願年月日
      2016-04-28

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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