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2018 年度 実績報告書

環境にやさしい付着阻害剤の開発を指向した天然物誘導体合成と付着阻害メカニズム解明

研究課題

研究課題/領域番号 18H02271
研究機関北海道大学

研究代表者

梅澤 大樹  北海道大学, 地球環境科学研究院, 准教授 (20503618)

研究分担者 野方 靖行  一般財団法人電力中央研究所, 環境科学研究所, 上席研究員 (10371535)
沖野 龍文  北海道大学, 地球環境科学研究院, 教授 (30280910)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード全合成 / 構造活性相関 / 付着阻害 / 天然有機化合物
研究実績の概要

本研究では、付着生物に対する2つの付着阻害活性天然有機化合物をリードとし、それらの各種プローブ分子を合成、合成したプローブ分子を用いて付着阻害メカニズムを明らかにすることを目的とする。既存の付着阻害剤は重金属を含んでおり、環境にやさしい化合物の開発が切望されている。阻害剤開発に向けた2つのリード化合物として、海洋生物から得られ、強い付着阻害活性と低毒性を併せ持つオマエザレン(含臭素化合物)とドラスタチン16(環状ペプチド)に着目した。これらは全く異なる構造を持つにもかかわらず、付着阻害活性を有することから、メカニズムが異なっているのかにも興味を持っている。我々のグループでは、これらの全合成経路をすでに確立しており、この合成経路を応用することで、プローブを合成する。
オマエザレンでは、合成経路をもとに各種プローブ分子を進めた。より効率的に合成できる誘導体では強い付着阻害活性を維持した。しかし、その誘導体を蛍光プローブへと変換すると大幅な活性低下が認められた。これらの成果は、平成30年度に論文発表した。
ドラスタチン16では、3つの誘導体を合成するとともに、合成の最終版においてこれまでは低収率にとどまっていた環化反応の大幅な収率改善を達成することに成功した。3つの誘導体について、プローブ化していない化合物の付着阻害活性はいずれも低下したが、更なる検討によりプローブ分子へと変換できる余地を残している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

オマエザレンのプローブ合成において、格段に効率的合成が可能となる誘導体を見出することができたものの、付着阻害活性を維持したプローブ分子を見出せていない。ドラスタチン16では、合成面で大きな成果を上げることができた(環化反応の大幅な収率改善、3つの誘導体の合成)ものの、付着阻害活性の面では目標の達成には至っていない。今後、それぞれの化合物の合成で得られて知見を活用する。

今後の研究の推進方策

オマエザレンの合成では、新たなプローブ分子を設計しており、その合成を進め付着阻害活性を検討する。併せて、10位以降の置換基を除去した簡略体のプローブ分子への変換も試みる。ドラスタチン16において、効率的な化合物の供給に目途を立てたので、蛍光官能基や光親和性官能基などを導入し、付着阻害活性を維持したプローブ分子を創製する。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018

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

  • [雑誌論文] Synthesis and Structure?Activity Relationship of Omaezallene Derivatives2019

    • 著者名/発表者名
      Umezawa Taiki、Prakoso Nurcahyo Iman、Kannaka Miho、Nogata Yasuyuki、Yoshimura Erina、Okino Tatsufumi、Matsuda Fuyuhiko
    • 雑誌名

      Chemistry & Biodiversity

      巻: 16 ページ: 1800451~1800451

    • DOI

      https://doi.org/10.1002/cbdv.201800451

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Total Synthesis of Omaezallene toward Structure Determination2018

    • 著者名/発表者名
      Umezawa Taiki
    • 雑誌名

      Journal of Synthetic Organic Chemistry, Japan

      巻: 76 ページ: 426~429

    • DOI

      https://doi.org/10.5059/yukigoseikyokaishi.76.426

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A study on synthesis of antifouling natural products and their derivatives2018

    • 著者名/発表者名
      Umezawa Taiki、Matsuda Fuyuhiko
    • 雑誌名

      Sessile Organisms

      巻: 35 ページ: 35~44

    • DOI

      https://doi.org/10.4282/sosj.35.35

    • 査読あり
  • [学会発表] オマエザレン誘導体の合成研究2018

    • 著者名/発表者名
      水谷央・梅澤大樹・松田冬彦
    • 学会等名
      第30回記念 万有札幌シンポジウム
  • [学会発表] Dolastatin 16誘導体の合成研究2018

    • 著者名/発表者名
      早川嘉樹・山内有紗・梅澤大樹・松田冬彦
    • 学会等名
      北海道支部2018年夏季研究発表会
  • [学会発表] オマエザレン鏡像体の合成研究2018

    • 著者名/発表者名
      水谷央・梅澤大樹・松田冬彦
    • 学会等名
      北海道支部2018年夏季研究発表会
  • [学会発表] Dolastatin 16誘導体の合成研究2018

    • 著者名/発表者名
      早川嘉樹・中村謙介・Loida O. Casalme・ 梅澤大樹・松田冬彦
    • 学会等名
      第60回 天然有機化合物討論会
  • [学会発表] Total Synthesis of Antifouling Natural Products toward Development of Molecular Probe2018

    • 著者名/発表者名
      梅澤大樹
    • 学会等名
      International Congress on Pure & Applied Chemistry Langkawi (ICPAC Langkawi )
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2019-12-27  

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