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2019 年度 実績報告書

砂漠を緑地化する革新的肥料の分子機構解明:植物鉄輸送体の未知の機能探索

研究課題

研究課題/領域番号 19H02851
研究機関徳島大学

研究代表者

難波 康祐  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(薬学域), 教授 (50414123)

研究分担者 村田 佳子  公益財団法人サントリー生命科学財団, 生物有機科学研究所・統合生体分子機能研究部, 特任研究員 (60256047)
中山 淳  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(薬学域), 助教 (60743408)
KARANJIT SANGITA  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(薬学域), 特任助教 (60784650)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードムギネ酸 / アルカリ性不良土壌 / ファイトシデロフォア / トランスポーター / ムギネ酸プローブ
研究実績の概要

・本年度では当研究室で開発したトランスポーター標識プローブがムギネ酸・鉄錯体トランスポーターHvYS1を特異的に標識できているかの検証を行った。鉄欠乏オオムギと鉄十分オオムギの根のクロスリンク実験の結果から、鉄欠乏オオムギの根がより強く蛍光標識されていることが明らかとなった。ついで、クロスリンクした鉄欠乏オオムギの根の表面の免疫染色実験および根破砕液SDS-PAGEの蛍光バンドのプロテオーム解析によりプローブがHvYS1のみを特異的に標識していることを明らかにできた。また、本プローブがオオムギのみならず、イネやトウモロコシなどの他のイネ科植物に存在するYSLトランスポーターを標識できることも明らかにできた。
・ムギネ酸等の低分子化合物の蛍光標識に有効な最小の蛍光分子TAP-VK1を開発した。TAP-VK1を用いることによって、最も小さな分子構造を持つ高血圧治療薬であるカプトプリルを蛍光標識することに初めて成功した。すなわち、カプトプリル が血管内皮細胞のアンジオテンシン変換酵素に局在する様子を可視化することに初めて成功した。今後、TAP類を用いてムギネ酸の挙動追跡を行なっていく予定である。
・ムギネ酸の合成には高価な原料を用いるため、ムギネ酸プローブを大量に供給することは困難であったが、ムギネ酸と同じ生物活性を有する安価誘導体を開発している。本年度ではこの誘導体の大量供給法も確立できたことから、今後はこの安価誘導体を用いた種々のプローブ供給が期待できる。
・プローブ合成に適用可能なquinolizidine骨格の簡便構築法を確立した。

以上の成果を基に、国内学会発表38件、国際学会発表4件、招待講演9件の成果を得ると共に、査読付き国際論文4報、総説1報、特許出願1件、プレスリリース1件の成果を得た。

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

現在までに、開発したムギネ酸標識プローブがイネ科植物のYSLトランスポーターを特異的に標識していることを証明できた。これに加え、低分子化合物の細胞内挙動追跡を可能にする極小蛍光分子の開発にも成功した。これにより、トランスポーターを捉えるムギネ酸プローブおよび植物体内での挙動を明らかにするムギネ酸プローブがそれぞれ開発できたことから、ムギネ酸がイネ科植物の成長を促進する機構を解明するための準備段階が整った。また、ムギネ酸の合成には高価な原料を用いるため大量合成が困難であったが、同じ生物活性を有する安価誘導体の開発にも成功しており、この安価誘導体を用いることで機構解明研究が迅速に進められると期待できる。

今後の研究の推進方策

組織内追跡用ムギネ酸プローブを用いて、根から吸収されたムギネ酸の植物組織内での局在を明らかにする。また、根圏細菌類はイネ科植物が分泌するムギネ酸類を積極的に分解することが知られていることから、本プローブを用いてムギネ酸類が根圏細菌類にも取り込まれているかを明らかにし、取り込まれる場合は細菌の系統等を明らかにする。ついで、極小蛍光基と光親和性標識基を併せ持つムギネ酸プローブを合成し、ムギネ酸と結合するタンパク質の探索を行う。

  • 研究成果

    (57件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (51件) (うち国際学会 4件、 招待講演 10件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Synthesis and Antimicrobial Evaluation of Side-Chain Derivatives based on Eurotiumide A2020

    • 著者名/発表者名
      Nakayama Atsushi、Sato Hideo、Nakamura Tenta、Hamada Mai、Nagano Shuji、Kameyama Shuhei、Furue Yui、Hayashi Naoki、Kamoshida Go、Karanjit Sangita、Oda Masataka、Namba Kosuke
    • 雑誌名

      Marine Drugs

      巻: 18 ページ: 92~92

    • DOI

      doi.org/10.3390/md18020092

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of a 1,3a,6a-triazapentalene derivative as a compact and thiol-specific fluorescent labeling reagent2020

    • 著者名/発表者名
      Nakayama Atsushi、Otani Akira、Inokuma Tsubasa、Tsuji Daisuke、Mukaiyama Haruka、Nakayama Akira、Itoh Kohji、Otaka Akira、Tanino Keiji、Namba Kosuke
    • 雑誌名

      Communications Chemistry

      巻: 3 ページ: -

    • DOI

      doi.org/10.1038/s42004-019-0250-0

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Asymmetric Total Syntheses and Structure Elucidations of (+)-Eurotiumide F and (+)-Eurotiumide G2019

    • 著者名/発表者名
      Nakayama Atsushi、Sato Hideo、Nagano Shuji、Karanjit Sangita、Imagawa Hiroshi、Namba Kosuke
    • 雑誌名

      Chemical and Pharmaceutical Bulletin

      巻: 67 ページ: 953~958

    • DOI

      doi.org/10.1248/cpb.c18-00948

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Concise Asymmetric Total Synthesis of (+)-Epilupinine2019

    • 著者名/発表者名
      Tsutsumi Tomohiro、Karanjit Sangita、Nakayama Atsushi、Namba Kosuke
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 21 ページ: 2620~2624

    • DOI

      doi.org/10.1021/acs.orglett.9b00607

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 天然物合成が引き出す複雑天然物の力2019

    • 著者名/発表者名
      難波康祐
    • 雑誌名

      MEDCHEM NEWS

      巻: 29 ページ: 183-187

  • [学会発表] Total Synthesis of Palau'amine2020

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Namba
    • 学会等名
      Mona Symposium: Natural Products and Medicinal Chemistry
  • [学会発表] Guaianolide型セスキテルペンラクトン類の全合成研究2020

    • 著者名/発表者名
      木村 有希, 大橋 栄作, 迫頭 春子, 中山 淳, 難波 康祐
    • 学会等名
      2019年度第3回(第31回)日本プロセス化学会東四国フォーラムセミナー
  • [学会発表] 高触媒活性DMAP誘導体の合成研究2020

    • 著者名/発表者名
      斎藤 亜梨紗, 堤 大洋, 笠井 知世, カランジット サンギータ, 中山 淳, 難波 康祐
    • 学会等名
      2019年度第3回(第31回)日本プロセス化学会東四国フォーラムセミナー
  • [学会発表] Synthetic Studies on Biologically Active Natural Products toward Practical Application,2020

    • 著者名/発表者名
      難波 康祐
    • 学会等名
      日本化学会第100回春季年会中西シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] (+)-epilupinineの3工程不斉全合成2020

    • 著者名/発表者名
      堤 大洋, カランジット サンギータ, 中山 淳, 難波 康祐
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
  • [学会発表] Palau'amineの第二世代合成研究2020

    • 著者名/発表者名
      大橋 栄作, 竹内 公平, カランジット サンギータ, 中山 淳, 谷野 圭持, 難波 康祐
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
  • [学会発表] Stemofolineの合成研究-五環性コア骨格構築のモデル研究2020

    • 著者名/発表者名
      長野 秀嗣, 岡本 翼, 柴田 弥希, カランジット サンギータ, 中山 淳, 難波 康祐
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
  • [学会発表] 蛍光性シデロフォアを利用した微生物検出法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      奥田 実沙, 米良 茜, 小田 真隆, カランジット サンギータ, 中山 淳, 難波 康祐
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
  • [学会発表] Chippiine型アルカロイドDippinineBの全合成研究2020

    • 著者名/発表者名
      中村 天太, 財間 俊宏, 中山 淳, 難波 康祐
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
  • [学会発表] KB343の全合成研究2020

    • 著者名/発表者名
      三原 泰輝, 岡本 龍治, 中山 淳, 難波 康祐
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
  • [学会発表] Guaianolide型セスキテルペンラクトン類の全合成研究2020

    • 著者名/発表者名
      木村 有希, 大橋 栄作, 迫頭 春子, 中山 淳, 難波 康祐
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
  • [学会発表] 高触媒活性DMAP誘導体の合成研究2020

    • 著者名/発表者名
      斎藤 亜梨紗, 堤 大洋, 笠井 知世, カランジット サンギータ, 中山 淳, 難波 康祐
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
  • [学会発表] Calyciphylline Gの全合成研究2020

    • 著者名/発表者名
      亀山 周平, 坂本 光, 中山 淳, 難波 康祐
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
  • [学会発表] イネ科植物の鉄イオン取り込みトランスポーター標識プローブの合成と評価2020

    • 著者名/発表者名
      船曵早希、佐々木彩花、向山はるか、村田佳子、辻大輔、中山淳、伊藤孝司、難波康祐
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
  • [学会発表] Nagelamide K, Qの全合成研究2019

    • 著者名/発表者名
      難波 康祐
    • 学会等名
      第9回有機分子構築法夏の勉強会
    • 招待講演
  • [学会発表] 全合成が拓く天然有機分子の育成2019

    • 著者名/発表者名
      難波 康祐
    • 学会等名
      第29回万有福岡シンポジウム~有機分子・有機反応を育む
    • 招待講演
  • [学会発表] 天然の鉄キレート剤「ムギネ酸」のケミカルバイオロジー研究2019

    • 著者名/発表者名
      難波 康祐
    • 学会等名
      ケミカルバイオロジー学会第14回年会
    • 招待講演
  • [学会発表] (+)-epilupinineの3工程不斉全合成2019

    • 著者名/発表者名
      堤 大洋, カランジット サンギータ, 中山 淳, 難波 康祐
    • 学会等名
      2019年度第1回(第29回)日本プロセス化学会東四国フォーラムセミナー
  • [学会発表] イネ科植物の鉄イオン取り込み機構の解明に向けた化学プローブの開発2019

    • 著者名/発表者名
      船曵 早希, 佐々木 彩花, 向山 はるか, 村田 佳子, 辻 大輔, カランジット サンギータ, 中山 淳, 難波 康祐
    • 学会等名
      2019年度第1回(第29回)日本プロセス化学会東四国フォーラムセミナー
  • [学会発表] (+)-epilupinineの3工程不斉全合成2019

    • 著者名/発表者名
      堤 大洋, カランジット サンギータ, 中山 淳, 難波 康祐
    • 学会等名
      創薬懇話会2019 in 秋保
  • [学会発表] Calyciphylline Gの全合成研究2019

    • 著者名/発表者名
      亀山 周平, 坂本 光, 中山 淳, 難波 康祐
    • 学会等名
      創薬懇話会2019 in 秋保
  • [学会発表] 天然マクロライドの全合成が拓く新規多発性骨髄腫治療薬2019

    • 著者名/発表者名
      浜田 麻衣, 森崎 巧也, 中山 淳, 寺町 順平, 辻 大輔, 重永 章, 山本 武範, 篠原 康雄, 大髙 章, 伊藤 孝司, 安部 正博, 難波 康祐
    • 学会等名
      創薬懇話会2019 in 秋保
  • [学会発表] Resorcylic Acid Lactone類の網羅的合成2019

    • 著者名/発表者名
      浜田 麻衣, カランジット サンギータ, 中山 淳, 難波 康祐
    • 学会等名
      第52回有機金属若手の会 夏の学校
  • [学会発表] 高活性かつ再利用可能なHydrotalcite担持Pd触媒の開発とその応用2019

    • 著者名/発表者名
      柏原 雅也, カランジット サンギータ, 中山 淳, 難波 康祐
    • 学会等名
      第52回有機金属若手の会 夏の学校
  • [学会発表] 遷移金属を活用した複雑な多環性アルカロイド類の全合成2019

    • 著者名/発表者名
      難波 康祐
    • 学会等名
      第52回有機金属若手の会 夏の学校
    • 招待講演
  • [学会発表] Palau'amineの第二世代合成研究2019

    • 著者名/発表者名
      大橋栄作、竹内公平、Karanjit Sangita、 中山淳、 谷野圭持、難波康祐
    • 学会等名
      第54回天然物化学談話会
  • [学会発表] (+)-epilupinineの3工程不斉全合成2019

    • 著者名/発表者名
      堤 大洋, カランジット サンギータ, 中山 淳, 難波 康祐
    • 学会等名
      第54回天然物化学談話会
  • [学会発表] 多環式トロピノンの一挙構築を用いるStemofolineの合成研究2019

    • 著者名/発表者名
      長野 秀嗣, 岡本 翼, 柴田 弥希, カランジット サンギータ, 中山 淳, 難波 康祐
    • 学会等名
      第54回天然物化学談話会
  • [学会発表] 複雑な多環性アルカロイド類の全合成~多環性骨格を一挙に組み立てる~2019

    • 著者名/発表者名
      難波 康祐
    • 学会等名
      第54回天然物化学談話会
    • 招待講演
  • [学会発表] 植物鉄イオントランスポーター標識プローブの開発~低分子でトランスポーターを捕まえる~2019

    • 著者名/発表者名
      難波 康祐
    • 学会等名
      第14回トランスポーター研究会年会
    • 招待講演
  • [学会発表] イネ科植物の鉄イオン取り込み機構の解明に向けた化学プローブの開発2019

    • 著者名/発表者名
      船曵早希、佐々木彩花、向山はるか、村田佳子、辻大輔、Karanjit Sangita、中山淳、伊藤孝司、難波康祐
    • 学会等名
      第14回トランスポーター研究会年会
  • [学会発表] アルカリ性不良土壌の緑地化を目指したムギネ酸類の実用化研究2019

    • 著者名/発表者名
      占部 敦美, 津川 稜, 西尾 賢, 佐々木 彩花, 鈴木 基史, 村田 佳子, 増田 寛志, カランジット サンギータ, 小林 高範, 中山 淳, 難波 康祐
    • 学会等名
      第14回トランスポーター研究会年会
  • [学会発表] 天然物合成が引き出す有機合成化学の力と技2019

    • 著者名/発表者名
      難波 康祐
    • 学会等名
      関西学院大学理工学部講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] 蛍光性シデロフォアを利用した微生物検出法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      奥田 実沙, 米良 茜, 小田 真隆, カランジット サンギータ, 中山 淳, 難波 康祐
    • 学会等名
      第35回有機合成化学協会中四国支部 若手化学者のための化学道場in島根
  • [学会発表] (+)-LapidilectineBの全合成研究2019

    • 著者名/発表者名
      石塚 匠, 佐藤 亮太, 牛山 和輝, 石川 裕大, 須藤 宏城, 中山 淳, 谷野 圭持, 難波 康祐
    • 学会等名
      第35回有機合成化学協会中四国支部 若手化学者のための化学道場in島根
  • [学会発表] Nagelamide K, Qの全合成研究2019

    • 著者名/発表者名
      岡本 龍治, 加藤 光貴, 藤本 夏月, 中山 淳, 谷野 圭持, 難波 康祐
    • 学会等名
      第61回天然有機化合物討論会
  • [学会発表] Studies on the Second Generation Synthesis of Palau'amine2019

    • 著者名/発表者名
      Ohashi Eisaku, Takeuchi Kohei, Atsushi Nakayama, Sangita Karanjit, Tanino Keiji and Kosuke Namba
    • 学会等名
      27th International Society of Heterocyclic Chemisty Congress
    • 国際学会
  • [学会発表] A Concise Asymmetric Total Synthesis of (+)-epilupinine2019

    • 著者名/発表者名
      Tsutsumi Tomohiro, Sangita Karanjit, Atsushi Nakayama and Kosuke Namba
    • 学会等名
      27th International Society of Heterocyclic Chemisty Congress
    • 国際学会
  • [学会発表] Palau'amineの第二世代合成研究2019

    • 著者名/発表者名
      大橋栄作、竹内公平、Karanjit Sangita、 中山淳、 谷野圭持、難波康祐
    • 学会等名
      2019年度第2回(第30回)日本プロセス化学会東四国フォーラムセミナ-
  • [学会発表] 蛍光性シデロフォアを利用した微生物検出法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      奥田 実沙, 米良 茜, 小田 真隆, カランジット サンギータ, 中山 淳, 難波 康祐
    • 学会等名
      2019年度第2回(第30回)日本プロセス化学会東四国フォーラムセミナ-
  • [学会発表] 天然マクロライドの網羅的全合成が拓く新規多発性骨髄腫治療薬の開発研究2019

    • 著者名/発表者名
      浜田 麻衣, 中山 淳, 中山 慎一朗, 寺町 順平, 辻 大輔, 重永 章, 安部 正博, 伊藤 孝司, 大髙 章, 難波 康祐
    • 学会等名
      2019年度第2回(第30回)日本プロセス化学会東四国フォーラムセミナ-
  • [学会発表] Calyciphylline Gの全合成研究2019

    • 著者名/発表者名
      亀山 周平, 坂本 光, 中山 淳, 難波 康祐
    • 学会等名
      第58回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
  • [学会発表] (+)-epilupinineの3工程不斉全合成2019

    • 著者名/発表者名
      堤 大洋, カランジット サンギータ, 中山 淳, 難波 康祐
    • 学会等名
      第58回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
  • [学会発表] Stemofolineの合成研究-五環性コア骨格構築のモデル研究2019

    • 著者名/発表者名
      長野 秀嗣, 岡本 翼, 柴田 弥希, カランジット サンギータ, 中山 淳, 難波 康祐
    • 学会等名
      第58回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
  • [学会発表] Chippiine型アルカロイドDippinineBの全合成研究2019

    • 著者名/発表者名
      中村 天太, 財間 俊宏, 中山 淳, 難波 康祐
    • 学会等名
      第58回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
  • [学会発表] KB343の全合成研究2019

    • 著者名/発表者名
      三原 泰輝, 岡本 龍治, 中山 淳, 難波 康祐
    • 学会等名
      第58回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
  • [学会発表] Guaianolide型セスキテルペンラクトン類の全合成研究2019

    • 著者名/発表者名
      木村 有希, 大橋 栄作, 迫頭 春子, 中山 淳, 難波 康祐
    • 学会等名
      第58回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
  • [学会発表] Nagelamide K, Qの全合成研究2019

    • 著者名/発表者名
      岡本 龍治, 加藤 光貴, 藤本 夏月, 中山 淳, 谷野 圭持, 難波 康祐
    • 学会等名
      第58回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
  • [学会発表] 高触媒活性DMAP誘導体の合成研究2019

    • 著者名/発表者名
      斎藤 亜梨紗, 堤 大洋, 笠井 知世, カランジット サンギータ, 中山 淳, 難波 康祐
    • 学会等名
      第58回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
  • [学会発表] イネ科植物の鉄イオン取り込み機構解明に向けた標識プローブの合成と評価2019

    • 著者名/発表者名
      船曵早希、佐々木彩花、向山はるか、占部敦美、辻大輔、村田佳子、Karanjit Sangita、中山淳、伊藤孝司、難波康祐
    • 学会等名
      第58回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Total Synthesis of Palau'amine2019

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Namba
    • 学会等名
      NOST Organic Chemistry & Biomolecular Chemistry Conference
    • 国際学会 / 招待講演
  • [産業財産権] 新規イノン化合物及びその用途2019

    • 発明者名
      中山淳、寺町順平、安倍正博、難波康祐、伊藤孝司、辻大輔
    • 権利者名
      徳島大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2019/042086
    • 外国

URL: 

公開日: 2021-01-27  

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