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2021 年度 実績報告書

天然化合物を越える多様性を有した生物活性指向型化合物ライブラリーの構築

研究課題

研究課題/領域番号 19H02837
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

菊地 晴久  慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 教授 (90302166)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード天然物化学 / 多様性指向型合成 / 非天然型化合物 / 多様性拡大抽出物
研究実績の概要

本研究では,天然由来化合物の探索研究に多様性指向型合成の考え方を組み合わせた手法である「多様性拡大抽出物」を基礎的な技術として活用し,天然資源抽出物に対して,生合成では取り込まれることの無い化学構造を直接反応させることで,従来の研究では生み出されることの無かった「天然化合物を越える多様性」を有した化合物ライブラリーを創出することを目的としている.そのような化学構造としてテルペノイド型化合物に人工的なベンジルアミン誘導体あるいはアニリン誘導体を縮合させることで生じるテルペノイドアルカロイド型化合物群の創出を行った.具体的には,原料として主にセスキテルペン類を多く含む植物(ガジュツ,ハマスゲ,テンダイウヤクなど)を用い,それらの抽出物に対してortho-ヨードベンジルアミンを縮合させた.続いて,適切なパラジウム触媒存在下 Mizoroki-Heck反応条件に付すことで多様性拡大抽出物を得た.これを各種クロマトグラフィにより分画し,含まれる化合物を単離・構造決定した結果,計21種のキノリン型新規テルペノイドアルカロイドを取得した.一方,同様にしてortho-ヨードアニリンとの縮合とMizoroki-Heck反応によって得られた多様性拡大抽出物から計17種のインドール型新規テルペノイドアルカロイドを取得した.これらの大部分は新規分子骨格を有した化合物であった.
得られた化合物について生物活性スクリーニングを行った結果,一部の化合物に,マウスマクロファージ由来RAW267.4細胞のRANKL刺激による破骨細胞分化を抑制する作用を見出した.このことから,本研究による「天然化合物を越える多様性」を有した化合物ライブラリーの創出が新規生物活性物質の探索源として有用であることが示された.

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] A Phenylfurocoumarin Derivative Reverses ABCG2-Mediated Multidrug Resistance In Vitro and In Vivo2021

    • 著者名/発表者名
      Kokubo Shoji、Ohnuma Shinobu、Murakami Megumi、Kikuchi Haruhisa、Funayama Shota、Suzuki Hideyuki、Kajiwara Taiki、Yamamura Akihiro、Karasawa Hideaki、Sugisawa Norihiko、Ohsawa Kosuke、Kano Kuniyuki、Aoki Junken、Doi Takayuki、Naitoh Takeshi、Ambudkar Suresh V.、Unno Michiaki
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 ページ: 12502~12502

    • DOI

      10.3390/ijms222212502

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of Indole Alkaloid-Type Dual Immune Checkpoint Inhibitors Against CTLA-4 and PD-L1 Based on Diversity-Enhanced Extracts2021

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Yoshihide、Ichinohe Keisuke、Sugawara Akihiro、Kida Shinya、Murase Shinya、Zhang Jing、Yamada Osamu、Hattori Toshio、Oshima Yoshiteru、Kikuchi Haruhisa
    • 雑誌名

      Frontiers in Chemistry

      巻: 9 ページ: 766107

    • DOI

      10.3389/fchem.2021.766107

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Inhibition of <i>Plasmodium falciparum</i> Lysyl‐tRNA Synthetase via a Piperidine‐Ring Scaffold Inspired Cladosporin Analogues2021

    • 著者名/発表者名
      Babbar Palak、Sato Mizuki、Manickam Yogavel、Mishra Siddhartha、Harlos Karl、Gupta Swati、Parvez Suhel、Kikuchi Haruhisa、Sharma Amit
    • 雑誌名

      ChemBioChem

      巻: 22 ページ: 2468~2477

    • DOI

      10.1002/cbic.202100212

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 分子骨格組み替え戦略による brefeldin A を基盤としたペプチドアルカロイドライブラリーの構築2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤由希,西村壮央,志賀皓介,菅原章公,菊地晴久
    • 学会等名
      第63回天然有機化合物討論会
  • [学会発表] 栄養源バクテリアの変化による細胞性粘菌由来新規二次代謝産物の探索2021

    • 著者名/発表者名
      室谷拓冶,佐々木瞳,江口裕美,植草義徳,菊地晴久
    • 学会等名
      第11回日本細胞性粘菌学会例会
  • [学会発表] Development of Peptide Alkaloid-type Compound Library Based on Brefeldin A by Molecular Skeleton Recombination Strategy2021

    • 著者名/発表者名
      Yuki Sato, Takehiro Nishimura, Kosuke Shiga, Akihiro Sugawara, Yoshinori Uekusa, Haruhisa Kikuchi
    • 学会等名
      13th AFMC International Medicinal Chemistry Symposium

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公開日: 2022-12-28  

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