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2019 年度 実績報告書

多糖型シアリダーゼ阻害剤開発のための合成化学基盤

研究課題

研究課題/領域番号 18H02097
研究機関九州大学

研究代表者

平井 剛  九州大学, 薬学研究院, 教授 (50359551)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワードシアル酸 / シアリダーゼ / 阻害剤 / C-H挿入反応 / グリコシル化
研究実績の概要

申請者は、新規シアル酸誘導体が効果的なシアリダーゼ阻害剤となることを見出している。これまでの本シアル酸誘導体の合成は、シアル酸に施した修飾が要因となり、その効率が低く、工程数を要していた。昨年度に引き続き本年度は、これらを解決できる新たな効率的合成法の確立に取り組んだ。その基本方針は、最終段階で鍵となるシアル酸修飾の置換基を構築する手法を見出すことである。合成終盤での置換基変換は、多糖構造の分解などを防ぐため、穏やかな条件下で実施できる前駆体を設定する必要がある。この前駆体をその足がかりとなる置換基Aをもつシアル酸誘導体と、アクセプター糖鎖とをグリコシル化で連結して合成しようと計画した。本年度は、昨年に引き続き、この置換基Aを導入したシアル酸誘導体を合成することを検討した。
当初は、C-H挿入反応を鍵反応として設定した。しかし、昨年度は目的とする挿入体を得ることができなかった。主な副反応は、5位NHAc基とのN-H挿入反応であったことから、本年度は5位置換基を種々変更し検討したが、目的物は全く生成しなかった。
そこで、本年度中盤から戦略を変更し、酸化的なラジカルカップリングによる置換基Aの導入を検討した。その結果、酢酸マンガン(III)を用いると酢酸やマロン酸エステル類をシアル酸に導入することが可能であることを見出し、鍵となるシアル酸修飾の足がかりをわずか4工程で実現することができた。カップリング反応のパートナーを工夫し、まずはチオグリコシル化反応を検討したところ、導入した置換基Aの効果によって、チオグリコシル化反応は目的とするα体のみを与えることも見出した。このことから、ポイントの1つであるアクセプター糖鎖とのグリコシル化が、置換基Aによって立体選択的に進行することが示唆された。

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

課題であったシアル酸修飾法を確立でき、さらにその後のグリコシル化反応の立体選択性に関する知見を得ることができ、昨年度の遅れを取り戻すことができたため。

今後の研究の推進方策

今後は、多糖化に向けた具体的な検討に取り組んでいく。現時点で、これまでの合成法と比べ、大幅に工程数を削減できており、理想通りに進んでいる。多糖化に向けて、グリコシル化反応を実現していきたいと考えている。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Synthesis of All Stereoisomers of Monomeric Spectomycin A1/A2 and Evaluation of Their Protein SUMOylation‐Inhibitory Activity2019

    • 著者名/発表者名
      Nomura Yusaku、Thuaud Frederic、Sekine Daisuke、Ito Akihiro、Maeda Satoko、Koshino Hiroyuki、Hashizume Daisuke、Muranaka Atsuya、Cruchter Thomas、Uchiyama Masanobu、Ichikawa Satoshi、Matsuda Akira、Yoshida Minoru、Hirai Go、Sodeoka Mikiko
    • 雑誌名

      Chemistry, A European Journal

      巻: 25 ページ: 8387~8392

    • DOI

      10.1002/chem.201901093

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhancement of saccharothriolide production and discovery of a new metabolite, saccharothriolide C2, by combined-culture of Saccharothrix sp. and Tsukamurella pulmonis2019

    • 著者名/発表者名
      Jiang Yulu、Lu Shan、Hirai Go、Kato Taira、Onaka Hiroyasu、Kakeya Hideaki
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters

      巻: 60 ページ: 1072~1074

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2019.03.034

    • 査読あり
  • [学会発表] α-グルコシダーゼに対するSubstrate-specific Metabolism Monitoring Probe (SMMP)の開発2019

    • 著者名/発表者名
      木室佑亮、土井一毅、森田昌樹、平井剛
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会 第14回年会
  • [学会発表] 標識部位を導入したグリコシダーゼに対する新規mechanism-based inhibitorの開発2019

    • 著者名/発表者名
      土井一毅、木室佑亮、平井剛
    • 学会等名
      第56回化学関連支部合同九州大会
  • [学会発表] 不安定なジエノフィルを用いるDiels-Alder反応を基盤とした天然物模倣型分子の合成研究2019

    • 著者名/発表者名
      織田旺紀、森田昌樹、平井剛
    • 学会等名
      第56回化学関連支部合同九州大会
  • [学会発表] 新規複合糖質研究ツール:基質特異的分解追跡を可能にする分子プローブ2019

    • 著者名/発表者名
      平井剛、木室佑亮、土井一毅、深澤亮、大沼可奈、袖岡幹子
    • 学会等名
      第38回日本糖質学会年会
  • [学会発表] α-グルコシダーゼに対する基質特異的代謝追跡プローブの開発2019

    • 著者名/発表者名
      木室佑亮、土井一毅、森田昌樹、平井剛
    • 学会等名
      第31回若手研究者のためのセミナー
  • [学会発表] α-グルコシダーゼに対する基質特異的代謝追跡プローブの開発2019

    • 著者名/発表者名
      木室佑亮、土井一毅、森田昌樹、平井剛
    • 学会等名
      第21回薬学研究院若手セミナー
  • [学会発表] Synthesis of Biologically Active Molecules Based on Unique Right-Side Structure of Physalins2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Morita, Manuel Gemander, Masaki Morita, Mikiko Sodeoka, Go Hirai
    • 学会等名
      27th International Society of Heterocyclic Chemistry Congress
    • 国際学会
  • [学会発表] 直接的C-グリコシル化を基盤とした炭素連結型糖脂質アナログの合成研究2019

    • 著者名/発表者名
      日高悠、木谷憲昭、寄立麻琴、臼井一晃、平井剛
    • 学会等名
      第116回有機合成シンポジウム
  • [学会発表] Synthesis and biological potential of carbohydrate analogues2019

    • 著者名/発表者名
      Go Hirai
    • 学会等名
      19th Tateshina Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] 2-エキソメチレン基を有するα-ガラクトシドの合成と機能評価2019

    • 著者名/発表者名
      丸野瑛裕、木室佑亮、森田昌樹、寄立麻琴、平井剛
    • 学会等名
      第36回日本薬学会九州支部大会
  • [学会発表] 基質構造を基盤とした新規α-グルコシダーゼ阻害剤の開発2019

    • 著者名/発表者名
      土井一毅、木室佑亮、寄立麻琴、平井剛
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
  • [学会発表] Development of Substrate-specific Metabolism Monitoring probe for α-glucosidase2019

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kimuro, Kazuki Doi, Masaki Morita, Makoto Yoritate, Go Hirai
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
  • [学会発表] 新規シアリダーゼ阻害剤の効率的な合成法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      上薗 慶也、寄立麻琴、平井剛
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
  • [学会発表] 2位エキソメチレン基を有するα-ガラクトシドの開発と活性評価2019

    • 著者名/発表者名
      丸野瑛裕、木室佑亮、森田昌樹、寄立麻琴、平井剛
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
  • [学会発表] 擬天然物を標的とする有機合成2019

    • 著者名/発表者名
      平井剛
    • 学会等名
      第56回化学関連支部合同九州大会
    • 招待講演
  • [産業財産権] 新規化合物、並びにかかる新規化合物を含む酵素阻害剤及びABP2020

    • 発明者名
      平井剛、森田昌樹、木室佑亮、土井一毅
    • 権利者名
      九州大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2020/012093
    • 外国

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公開日: 2021-01-27  

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