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2017 年度 実施状況報告書

微小管形成の起点となるγ-チューブリン複合体の特異的阻害剤の創製

研究課題

研究課題/領域番号 17K01949
研究機関岡山大学

研究代表者

早川 一郎  岡山大学, 自然科学研究科, 准教授 (20375413)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードγ-チューブリン / 分子設計 / 構造活性相関
研究実績の概要

がん細胞などのシグナル伝達に深く関わる『微小管』は,2 つの球状タンパク質であるα-チューブリンとβ-チューブリンのヘテロダイマーが重合することによって構成されている.微小管のダイナミクスを阻害すると,がん細胞等の異常細胞の増殖を抑制できることから,α,β-チューブリン阻害剤は抗がん剤として開発されてきた.この微小管形成におけるα,β-チューブリンの重合の起点となっているのがγ-チューブリンである.最近γ-チューブリンは,主に脳に発現する悪性腫瘍において過剰発現していることが報告された.従ってγ-チューブリンに特異的に作用する薬剤は,有効な抗がん剤リード化合物として期待できる.
これまでに代表者は,α,β-チューブリンの重合阻害活性を示す天然物であるグラジオビアニンAをリード化合物として開発したガタスタチン(O7-ベンジルグラジオビアニンA)は,α,β-チューブリンには全く作用せず,γ-チューブリンに対して特異的に作用することを明らかにし,世界初のγ-チューブリン特異的阻害剤として報告した.本研究課題ではさらなる活性の向上を目指し,ガタスタチンをリード化合物とした構造活性相関研究を検討した.平成29年度は,これまで合成経路の都合上,手つかずであったO6位を改変できる合成経路を確立した.合成したO6-改変ガタスタチンの生物活性を評価した結果,α,β-チューブリンには作用せず,ガタスタチンを凌ぐ細胞毒性とγ-チューブリン特異的阻害活性を示すことが明らかになった(特許申請準備中).

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

上記のように,これまでの構造活性相関研究の結果から,論理的に設計・合成した人工類縁体が,期待通りのγ-チューブリン特異的阻害活性を示した.しかもガタスタチンよりも細胞毒性が強いことから,さらなる分子設計を重ねることにより新たな阻害剤として開発できる可能性が出てきた.
また当初計画では平成30年度に実施予定だったガタスタチンの溶解性改善を目的に合成を計画しているN-アセチルコルヒノールの合成研究も開始し,鍵反応である分子内不斉Mannich反応の前駆体の合成研究を進めることができた.

今後の研究の推進方策

平成29年度に開発したO6-改変ガタスタチンについては,特許出願後,動物実験を行うべく,大量合成を実施する.また平成30年度は,ガタスタチン類縁体の溶解性改善を目的に,ガタスタチンと類似した構造・立体配座を有する含窒素化合物である,N-アセチルコルヒノールをリード化合物とした天然物アナログを設計・合成するため,N-アセチルコルヒノールの合成経路の確立を目指す.具体的には今年度中に鍵反応として設定した,これまでに例のない分子内不斉Mannich反応の反応条件を確立する.

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2017 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Second-generation Total Synthesis of Aplyronine A Featuring Ni/Cr-Mediated Coupling Reaction2017

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa, Ichiro、 Saito Keita、Matsumoto Sachiko、Kobayashi Shinichi、Taniguchi Ayaka、Kobayashi Kenichi、Fujii Yusuke、Kaneko Takahiro、Kigoshi Hideo
    • 雑誌名

      Org. Biomol. Chem.

      巻: 15 ページ: 124~131

    • DOI

      101039/C6OB02241C

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Total Synthesis of Biselide A, A Cytotoxic Macrolide of Marine Origin2017

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa Ichiro、Okamura Masami、Suzuki Kazuaki、Shimanuki Mami、Kimura Kizuku、Yamada Takuya、Ohyoshi Takayuki、Kigoshi Hideo
    • 雑誌名

      Synthesis

      巻: 49 ページ: 2958~2970

    • DOI

      10.1055/s-0036-1588169

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reinvestigation of the Biomimetic Cyclization of 3,5-Diketo Esters: Application to the Total Synthesis of Cyercene A, an α-Methoxy-γ-Pyrone-Containing Polypropionate2017

    • 著者名/発表者名
      Onda Kai、Hayakawa Ichiro、Sakakura Akira
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: 28 ページ: 1596~1600

    • DOI

      10.1055/s-0036-1588795

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stimulation of Microtubule-based Transport by Nucleation of Microtubules on Pigment Granules2017

    • 著者名/発表者名
      Semenova Irina、Gupta Dipika、Usui Takeo、Hayakawa Ichiro、Cowan Ann、Rodionov Vladimir
    • 雑誌名

      Mol. Biol. Cell.

      巻: 28 ページ: 1418~1425

    • DOI

      10.1091/mbc.E16-08-0571

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Total Synthesis of Biselide E, a Marine Polyketide2017

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa Ichiro、Suzuki Kazuaki、Okamura Masami、Funakubo Shota、Onozaki Yuto、Kawamura Dai、Ohyoshi Takayuki、Kigoshi Hideo
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 19 ページ: 5713~5716

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.7b03009

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regioselective DMAD-Insertion Reaction of Silyl Dienol Ether of γ-Pyrone Under Catalyst- And Heating-free Conditions2017

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa Ichiro、Yamanaka Yuji、Mitsudo Koichi、Ota Hiromi、Sakakura Akira
    • 雑誌名

      Heterocycles

      巻: 94 ページ: 2299~2306

    • DOI

      10.3987/COM-17-13820

    • 査読あり
  • [学会発表] 天然物のハイブリッド化によるアプリロニンAの構造活性相関研究2017

    • 著者名/発表者名
      高野敦弘
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会(2017)
  • [学会発表] 3,5-ジケトエステルの分子内エステル交換反応を用いたサイエルセンAの全合成2017

    • 著者名/発表者名
      恩田開
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会(2017)
  • [学会発表] 天然物のハイブリッド化によるAplyronine Aの構造活性相関研究2017

    • 著者名/発表者名
      高野敦弘
    • 学会等名
      第59回天然有機化合物討論会
  • [学会発表] ユズリハアルカロイド・ユズリミン類の合成研究2017

    • 著者名/発表者名
      早川一郎
    • 学会等名
      第59回天然有機化合物討論会
  • [学会発表] ガタスタチンをリード化合物としたγ-チューブリン特異的阻害剤の開発研究2017

    • 著者名/発表者名
      早川一郎
    • 学会等名
      第35回メディシナルケミストリーシンポジウム
  • [備考] 研究内容

    • URL

      http://www.cc.okayama-u.ac.jp/~sakakura/laboratory/index.html

  • [備考] 研究業績

    • URL

      http://www.cc.okayama-u.ac.jp/~sakakura/member/hayakawa.html

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公開日: 2020-03-17  

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