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2021 年度 実施状況報告書

抗がん活性分子の創製を目指したホモプシンの作用機序解析

研究課題

研究課題/領域番号 21K14629
研究機関九州大学

研究代表者

保野 陽子  九州大学, 理学研究院, 助教 (40736500)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードチューブリン重合 / 非天然型アミノ酸 / ペプチド / 全合成
研究実績の概要

ホモプシンAは、ヒツジやウシ等の家畜の食中毒の原因物質として単離された、ペプチド系天然有機化合物である。その作用機序として、細胞有糸分裂に重要な役割を果たす、チューブリンの重合を強力に阻害することが報告されている。チューブリンの重合阻害を示す天然物は、抗がん剤あるいはその創薬リードとなっており、ホモプシンAも有望なリード天然物になりうると期待されている。一方で、最近見出された天然同族体のホモプシンFは、チューブリン重合を阻害しないのにも関わらず、抗がん活性を示す。本研究ではホモプシン類の真の活性発現機構の解明を目指し、全合成・構造活性相関・生物活性評価研究を実施する。
令和3年度はホモプシン類の全合成にむけて、環状セグメントの合成に取り組んだ。ホモプシンの環状部位は非天然型アミノ酸3種(3-ヒドロキシチロシン、3-ヒドロキシイソロイシン、2-メチル-3-アミノブタン酸)が連結した構造を有する。まずD-セリンを3段階かけてワインレブアミドへと変換した後、ジヒドロキシベンゼン誘導体とのカップリングを行うことで、3-ヒドロキシチロシン誘導体へと導いた。また別途、3-ヒドロキシイソロイシン等価体を、セリンから、立体選択的なアルキル化を含む9段階にて導いた。両者のアミノ酸をエーテル化での連結、保護基の除去および2-メチル-3-アミノブタン酸エステルとの縮合を経て環状部位前駆体を合成することができた。各アミノ酸フラグメントは5g以上のスケールで合成することができ、量的供給も可能となった。

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

天然物の構成アミノ酸である3つの非天然型アミノ酸を、グラムスケールで合成することに成功した。さらに各アミノ酸の連結も効率的に進行した。これらの成果によって、天然物の全合成と量的供給に向けた基盤が構築できた。そのため研究はおおむね順調に推移していると評価した。

今後の研究の推進方策

ホモプシンの環状部位を合成するため、前駆体の環化とN-メチル化を検討する。あわせて、構造活性相関として、ホモプシン側鎖部位の合成と抗がん活性評価を行う。天然物との活性の比較から、活性発現における側鎖部位の役割を調査する。

次年度使用額が生じた理由

研究の進捗が順調であったため、物品の購入が当初予定よりも抑えられた。次年度は試薬等の消耗品に加え、標的化合物の全合成をさらに推進するための分取用HPLCカラム等の購入を計画している。
また、学会発表がすべてオンラインで行われたため、旅費が予定より減少した。また参加できなかった学会もあるため、次年度は学会発表の機会を増やし、国際学会での発表等を計画している。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (13件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Stereoselective Syntheses of trans-Anhydromevalonic Acid and <i>trans</i>-Anhydromevalonyl Group-Containing Natural Products2022

    • 著者名/発表者名
      Nakayama Atsushi、Yasuno Yoko、Yamamoto Yuki、Saito Kai、Kitsuwa Kohei、Okamura Hironori、Shinada Tetsuro
    • 雑誌名

      Journal of Natural Products

      巻: 85 ページ: 1052~1058

    • DOI

      10.1021/acs.jnatprod.1c01176

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Convergent Synthesis of the WXYZA′B′C′D′E′F′ Ring Segment of Maitotoxin2022

    • 著者名/発表者名
      Umeno Keitaro、Onoue Hisaaki、Konoki Keiichi、Torikai Kohei、Yasuno Yoko、Satake Masayuki、Oishi Tohru
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 95 ページ: 325~330

    • DOI

      10.1246/bcsj.20210397

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Insight into the mechanism of geranyl-β-phellandrene formation catalyzed by Class IB terpene synthases2022

    • 著者名/発表者名
      Iwakata Shogo、Asada Kazuya、Nishi Tomoyuki、Stepanova Rafaella、Shinoda So、Ueda Daijiro、Fujihashi Masahiro、Yasuno Yoko、Shinada Tetsuro、Sato Tsutomu
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1093/bbb/zbac036

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Total Synthesis and Structure Confirmation of trans-Anhydromevalonate-5-phosphate, a Key Biosynthetic Intermediate of the Archaeal Mevalonate Pathway2021

    • 著者名/発表者名
      Yasuno Yoko、Nakayama Atsushi、Saito Kai、Kitsuwa Kohei、Okamura Hironori、Komeyama Mutsumi、Hemmi Hisashi、Shinada Tetsuro
    • 雑誌名

      Journal of Natural Products

      巻: 84 ページ: 2749~2754

    • DOI

      10.1021/acs.jnatprod.1c00615

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stereoselective Synthesis of (2S,3R)- and (2S,3S)-2-Amino-3-(3,4-dihydroxyphenyl)-3-hydroxypropanoic Acid2021

    • 著者名/発表者名
      Shinada Tetsuro、Yasuno Yoko、Yamaguchi Shunsuke、Karita Yuma、Sakai Kenta、Okamura Hironori、Nakayama Atsushi
    • 雑誌名

      HETEROCYCLES

      巻: 103 ページ: 965~965

    • DOI

      10.3987/COM-20-S(K)70

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Selective oxidation of alcohol-d1 to aldehyde-d1 using MnO22021

    • 著者名/発表者名
      Okamura Hironori、Yasuno Yoko、Nakayama Atsushi、Kumadaki Katsushi、Kitsuwa Kohei、Ozawa Keita、Tamura Yusaku、Yamamoto Yuki、Shinada Tetsuro
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 11 ページ: 28530~28534

    • DOI

      10.1039/D1RA05405H

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synthetic Study of the C’D’E’ Ring System of Maitotoxin via Furan Based Strategy2021

    • 著者名/発表者名
      Oishi Tohru、Watanabe Yuta、Torikai Kohei、Yasuno Yoko
    • 雑誌名

      HETEROCYCLES

      巻: 102 ページ: 2313~2313

    • DOI

      10.3987/COM-21-14545

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 幼若ホルモン JH の発見と最近の動向2021

    • 著者名/発表者名
      保野陽子
    • 雑誌名

      化学と工業

      巻: 74-10 ページ: 734~735

  • [学会発表] カリビアンシガトキシンC-CTX-1のMN環部の合成研究2022

    • 著者名/発表者名
      金子 昌央・山下 敦裕・保野 陽子・大石 徹
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
  • [学会発表] アンフィジノール3の人工類縁体の構造活性相関研究2022

    • 著者名/発表者名
      山下 祐輝・三田 祐輔・若宮 佑真・保野 陽子・大石 徹
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
  • [学会発表] マイトトキシンのLM/NO環部の合成研究2022

    • 著者名/発表者名
      谷口 大真・中村 理志・保野 陽子・大石 徹
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
  • [学会発表] マイトトキシンのBCDEF環部の合成研究2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木 悠平・保野 陽子・大石 徹
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
  • [学会発表] 非天然型アミノ酸DADHの全異性体の合成研究2022

    • 著者名/発表者名
      岡村 仁則・保野 陽子・中山淳・品田哲郎・滝川浩郷
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度大会
  • [学会発表] ホモプシンAの全合成研究2021

    • 著者名/発表者名
      保野 陽子・苅田 祐馬・丸林 聖司・品田 哲郎・大石 徹
    • 学会等名
      第31回万有福岡シンポジウム
  • [学会発表] ホモプシンAの全合成研究2021

    • 著者名/発表者名
      保野 陽子・苅田 祐馬・丸林 聖司・品田 哲郎・大石 徹
    • 学会等名
      第118回有機合成シンポジウム
  • [学会発表] 化学合成に基づいたアンフィジノール3の構造活性相関研究2021

    • 著者名/発表者名
      三田祐輔・若宮佑真・保野陽子・大石徹
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会第15回年会
  • [学会発表] マイトトキシンのBCDEF環部の合成研究2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木 悠平・保野 陽子・大石 徹
    • 学会等名
      第58回化学関連支部合同九州大会
  • [学会発表] ブレビスルセナール-FのNOPQ環部とSTUV環部の合成研究2021

    • 著者名/発表者名
      鳥山 加奈子・保野 陽子・大石 徹
    • 学会等名
      第58回化学関連支部合同九州大会
  • [学会発表] アンフィジノールの人工類縁体の合成研究2021

    • 著者名/発表者名
      三田祐輔・保野陽子・大石徹
    • 学会等名
      第58回化学関連支部合同九州大会
  • [学会発表] マイトトキシンのBCDEF環部の合成研究2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木 悠平・保野 陽子・大石 徹
    • 学会等名
      第11回CSJ化学フェスタ2021
  • [学会発表] マイトトキシンのWXYZA'B'C'D'E'F'環部の合成・構造確認・生物活性2021

    • 著者名/発表者名
      梅野 圭太郎・尾上 久晃・渡辺 雄太・此木 敬一・佐竹 真幸・鳥飼 浩平・保野 陽子・大石 徹
    • 学会等名
      第63回天然有機化合物討論会
  • [備考] 九州大学大学院理学研究院化学部門 生物有機化学研究室ホームページ

    • URL

      http://www.scc.kyushu-u.ac.jp/Seibutsuyuki/index.html

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公開日: 2022-12-28  

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