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2018 年度 実施状況報告書

有機合成化学を基盤とした生物活性天然物の構造決定と構造活性相関の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K05862
研究機関岡山大学

研究代表者

高村 浩由  岡山大学, 自然科学研究科, 准教授 (70422798)

研究分担者 大野 修  工学院大学, 先進工学部, 准教授 (20436992)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード有機合成化学 / 立体化学 / 生物活性 / 天然物 / 全合成 / 発散的合成 / 構造解明 / 構造活性相関
研究実績の概要

生物活性天然物の構造解明は極めて重要な研究課題である。構造解明は、構造活性相関に関する重要な知見を与え、活性発現部位の特定、分子プローブの設計および合成、生体内標的分子の同定、作用機序の解明、高活性人工類縁体の創製へと研究展開が可能となるからである。本研究では、立体構造が未決定の生物活性天然物を研究対象とし、合成化学的手法を用いることで、その立体構造を決定する。さらに、合成品を用いて生物活性評価を行うことで、その構造活性相関を解明する。平成30年度の研究実績を以下に記載する。
1. 分子量2,860を有する海洋産ポリオール天然物シンビオジノライドのC69-C83フラグメントの構造解明について検討した。本フラグメントの鎖状部位に存在する4つの立体化学は不明である。したがって、本フラグメントの考え得るジアステレオマーは16個存在する。まずは、天然物シンビオジノライドの当該部位のNMRデータを詳細に解析することで、本フラグメントの立体異性体の絞り込みを行い8つの候補化合物を選定した。次にこれら8つの候補化合物の合成に取りかかった。アルキンとアルデヒドとのカップリング、アルケンに対するジヒドロキシ化、および光延反応による立体反転を鍵反応に用いることで、8つの標的分子のうち4つの分子の合成を完了した。次年度は残る4つの標的分子の合成を進める予定である。
2. ビピナチンIはフラノセンブラノライドの一つであり、絶対立体配置が未決定である。平成30年度は本天然物の全合成について検討した。不斉補助基を有するアリルボロネートとフラン部位を有するアルデヒドとのカップリングを行い、所望の連結体を得た。その後、マクロラクトン化とそれに続く渡環型閉環メタセシスを行うことでビピナチンIの基本骨格を構築した。今後は官能基変換を経て全合成を完了する予定である。

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

平成29年度は、シンビオジノライドC61-C74フラグメントおよび6-クロロテトラヒドロフランアセトゲニンの立体発散的合成と立体構造決定を完了した。また、サルコフィトノライドJの立体構造を予測し、全合成を完遂することで本天然物の真の絶対立体配置を解明した。さらに、天然物サルコフィトノライド類を構造基盤としてゲラニオール-ブテノライド ハイブリッド分子を設計した。続いて、これらを合成し生物活性評価を行うことで、新たな付着阻害活性分子を創製することに成功した。
平成30年度は、シンビオジノライドC69-C83フラグメントの構造解明について検討し、4つの標的分子を立体発散的に合成した。また、ビピナチンIの全合成についても検討し、基本骨格を構築することに成功した。

今後の研究の推進方策

今後も立体構造未解明天然物を研究対象とし、合成化学的アプローチによる構造決定を検討する。さらに、各種立体異性体を含む合成品を用いて生物活性評価を行い、構造活性相関を明らかにする。

次年度使用額が生じた理由

研究が当初の計画以上に円滑に進行したため。
次年度に薬品や溶媒などの消耗品として使用する予定である。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (6件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] 中国科学院上海薬物研究所(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      中国科学院上海薬物研究所
  • [雑誌論文] Stereocontrolled synthesis of the macrolactone core of neopeltolide2019

    • 著者名/発表者名
      Meissner Andreas、Tanaka Nobuhiro、Takamura Hiroyoshi、Kadota Isao
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters

      巻: 60 ページ: 432~434

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2018.12.066

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Stereodivergent and Stereoselective Synthesis of cis- and trans-4-Substituted Prolinols2019

    • 著者名/発表者名
      Ando Junki、Tazawa Aoi、Ishizawa Kohei、Tanaka Minoru、Takamura Hiroyoshi
    • 雑誌名

      HETEROCYCLES

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.3987/COM-18-S(F)8

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Concise Synthesis of Anticancer Active trans-4-(4-Octylphenyl)prolinol2019

    • 著者名/発表者名
      Ando Junki、Tazawa Aoi、Ishizawa Kohei、Tanaka Minoru、Takamura Hiroyoshi
    • 雑誌名

      HETEROCYCLES

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.3987/COM-18-S(F)44

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Unified Total Synthesis, Stereostructural Elucidation, and Biological Evaluation of Sarcophytonolides2018

    • 著者名/発表者名
      Takamura Hiroyoshi、Kikuchi Takahiro、Iwamoto Kohei、Nakao Eiji、Harada Naoki、Otsu Taichi、Endo Noriyuki、Fukuda Yuji、Ohno Osamu、Suenaga Kiyotake、Guo Yue-Wei、Kadota Isao
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 83 ページ: 11028~11056

    • DOI

      10.1021/acs.joc.8b01634

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Formal total synthesis of enigmazole A2018

    • 著者名/発表者名
      Meissner Andreas、Kishi Takayuki、Fujisawa Yuka、Murai Yuto、Takamura Hiroyoshi、Kadota Isao
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters

      巻: 59 ページ: 4492~4495

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2018.11.017

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Total Synthesis of Rhoiptelol B2018

    • 著者名/発表者名
      Kadota Isao、Tanaka Nobuhiro、Takamura Hiroyoshi
    • 雑誌名

      HETEROCYCLES

      巻: 97 ページ: 1157~1164

    • DOI

      10.3987/COM-18-S(T)57

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synthetic Approach toward the Structural Elucidation of Symbiodinolide: Stereodivergent Synthesis and Stereostructural Revision of the C79-C104 Fragment2018

    • 著者名/発表者名
      Takamura Hiroyoshi
    • 雑誌名

      Journal of Synthetic Organic Chemistry, Japan

      巻: 76 ページ: 474~477

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.76.474

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ブテノライドを構造基盤とする付着阻害活性分子の合成と評価2019

    • 著者名/発表者名
      髙村浩由、菊地崇浩、大津泰知、大橋拓実、門田功、遠藤紀之、福田祐司
    • 学会等名
      2019年度日本付着生物学会研究集会
  • [学会発表] シンビオジノライドC61-C74フラグメントの立体発散的合成と構造決定2019

    • 著者名/発表者名
      大橋拓実、髙村浩由、門田功、上村大輔
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
  • [学会発表] ビピナチンIの合成研究2018

    • 著者名/発表者名
      菊地崇浩、髙村浩由、門田功
    • 学会等名
      第48回複素環化学討論会
  • [学会発表] カリビアンシガトキシン(C-CTX-1)のAB環部の合成研究2018

    • 著者名/発表者名
      大塚史也、髙村浩由、門田功
    • 学会等名
      第34回若手化学者のための化学道場(高知2018)
  • [学会発表] 6-クロロテトラヒドロフランアセトゲニン類の合成研究2018

    • 著者名/発表者名
      山本克裕、髙村浩由、門田功
    • 学会等名
      第34回若手化学者のための化学道場(高知2018)
  • [学会発表] Formal Total Syntheses of Enigmazole A and Neopeltolide2018

    • 著者名/発表者名
      Andreass Meissner, Takayuki Kishi, Yuka Fujisawa, Yuto Murai, Nobuhiro Tanaka, Hiroyoshi Takamura, Isao Kadota
    • 学会等名
      第60回天然有機化合物討論会
  • [図書] Protecting-Group-Free Organic Synthesis: Improving Economy and Efficiency2018

    • 著者名/発表者名
      Takamura, H.; Kadota, I.
    • 総ページ数
      288
    • 出版者
      John Wiley & Sons Ltd.
    • ISBN
      978-1-119-29520-4
  • [備考] 研究代表者のホームページ

    • URL

      http://chem.okayama-u.ac.jp/staff/detail/hiroyoshi-takamura.html

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公開日: 2019-12-27  

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