新規グリコシルラジカル発生法の開発と無保護C-グリコシル化反応への応用

2023 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22K14683
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 寄立 麻琴 九州大学, 薬学研究院, 助教 (70843788)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 無保護 / C－グリコシル化 / 擬糖鎖 / 光触媒 / グリコシルラジカル

研究実績の概要

糖鎖は多くの重要な生命現象に関与する、第3の生命鎖と呼ばれている。天然に存在する糖鎖のO-グリコシド結合は加水分解酵素などにより分解される一方、グリコシド結合の酸素原子を炭素に置換したC-グリコシドアナログは、加水分解耐性を有するアナログとして創薬やケミカルバイオロジー研究の分野で注目されている。近年、光反応化学の発達により温和な条件で高反応性のグリコシルラジカルを形成できるようになったため、多数の温和なC-グリコシル化反応が報告されている。しかし、既報のC-グリコシル化反応においては、糖およびアグリコンを保護しているため、水溶性の生体分子への適用が困難であった。また、グリコシルラジカルを経由したC-アリールグリコシル化は多数報告されているものの、擬糖鎖の合成にはC-ビニルまたはC-sp3グリコシル化が求められるため、新たな方法論の開発が望まれていた。我々は本問題に対して、高い水溶性を有し、化学的に安定である無保護グリコシルスルフィネートを開発し、水溶性アグリコンとの直接C-グリコシル化反応へと応用した。グリコシルスルフィネート、マイケルアクセプター、および有機光触媒の水/メタノール混合溶液に対して室温にて青色LEDを照射することで、無保護α-C-グリコシドを単一の立体異性体として与えた。本反応は、デヒドロアミノ酸やアクリル酸などの水溶性分子にも適用可能であり、生体分子の直接C-グリコシル化への可能性を示すことができた。

研究成果

• [雑誌論文] Linkage-Editing Pseudo-Glycans: A Reductive α-Fluorovinyl-<i>C</i>-Glycosylation Strategy to Create Glycan Analogs with Altered Biological Activities (2024)
  • 著者名/発表者名: T. Moriyama, M. Yoritate, N. Kato, A. Saika, W. Kusuhara, S. Ono, T. Nagatake, H. Koshino, N. Kiya, N. Moritsuka, R. Tanabe, Y. Hidaka, K. Usui, S. Chiba, N. Kudo, R. Nakahashi, K. Igawa, H. Matoba, K. Tomooka, E. Ishikawa, S. Takahashi, J. Kunisawa, S. Yamasaki, G. Hirai
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 巻: 146 ページ: 2237～2247
  • DOI: 10.1021/jacs.3c12581
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoredox-catalyzed protecting-group-free <i>C</i>-glycosylation with glycosyl sulfinate <i>via</i> the Giese reaction (2023)
  • 著者名/発表者名: Miura Taishi、Yoritate Makoto、Hirai Go
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 59 ページ: 8564～8567
  • DOI: 10.1039/D3CC02361C
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ligand‐Controlled Stereoselective Synthesis and Biological Activity of 2‐Exomethylene Pseudo‐glycoconjugates: Discovery of Mincle‐Selective Ligands (2023)
  • 著者名/発表者名: Ikazaki Takahiro、Ishikawa Eri、Tamashima Hiroto、Akiyama Hisako、Kimuro Yusuke、Yoritate Makoto、Matoba Hiroaki、Imamura Akihiro、Ishida Hideharu、Yamasaki Sho、Hirai Go
  • 雑誌名: Angewandte Chemie International Edition 巻: 62 ページ: e202302569
  • DOI: 10.1002/anie.202302569
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and biological activity of ganglioside GM3 analogues with a (S)-CHF-Sialoside linkage and an alkyne tag (2023)
  • 著者名/発表者名: Ota Eisuke、Takeda Daiki、Oonuma Kana、Kato Marie、Matoba Hiroaki、Yoritate Makoto、Sodeoka Mikiko、Hirai Go
  • 雑誌名: Glycoconjugate Journal 巻: 40 ページ: 333～341
  • DOI: 10.1007/s10719-023-10111-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modification of the C3-Position of 2,3-Dehydro-2-deoxy-<i>N</i>-acetylneuraminic Acid with An Acetic Acid Equivalent (2023)
  • 著者名/発表者名: Uezono Keiya、Maeda Risa、Yoritate Makoto、Matoba Hiroaki、Hirai Go
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 52 ページ: 71～74
  • DOI: 10.1246/cl.220507
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transition-Metal-Free β-Selective C-Glycosylation of β-Glycosyl Boronates via Stereoretentive 1,2-Migration (2023)
  • 著者名/発表者名: Yasutomi Hiroki、Takeda Daiki、Yoritate Makoto、Higashibayashi Shuhei、Sugai Takeshi、Hirai Go
  • 雑誌名: Synlett 巻: 34 ページ: 347～352
  • DOI: 10.1055/a-1989-2541
  • 査読あり
• [学会発表] CHF グリコシド結合を有する擬メリビオサミンの合成と生物活性 (2023)
  • 著者名/発表者名: 〇森塚夏帆、木谷憲昭、寄立麻琴、的場博亮、平井剛
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会第17回年会
• [学会発表] 2-エキソメチレン型擬複合糖質の立体選択的合成と擬グルコシルセラミドの生物活性 (2023)
  • 著者名/発表者名: 〇伊ヶ崎孝洋、石川絵里、玉島博人、秋山央子、木室佑亮、寄立麻琴、的場博亮、今村彰浩、石田秀治、山崎晶、平井剛
  • 学会等名: 第33回万有福岡シンポジウム
• [学会発表] Stereoselective Synthesis of Pseudo-glycoconjugates with 2-Exomethylene Group and Biological Activity of Pseudo-glucosylceramides (2023)
  • 著者名/発表者名: 〇Takahiro Ikazaki, Eri Ishikawa, Hiroto Tamashima, Hisako Akiyama, Yusuke Kimuro, Makoto Yoritate, Hiroaki Matoba, Akihiro Imamura, Hideharu Ishida, Sho Yamasaki, Go Hirai
  • 学会等名: 14th AFMC International Medicinal Chemistry Symposium (AIMECS 2023)
  • 国際学会
• [学会発表] 2-エキソメチレン型擬複合糖質の立体選択的な合成と擬グルコシルセラミドの生物活性 (2023)
  • 著者名/発表者名: 〇伊ヶ崎孝洋、石川絵里、玉島博人、秋山央子、木室佑亮、寄立麻琴、的場博亮、今村彰浩、石田秀治、山崎晶、平井剛
  • 学会等名: 第35回万有札幌シンポジウム
• [学会発表] photoredox触媒を利用した無保護C-グリコシル化反応の開発 (2023)
  • 著者名/発表者名: ◯三浦大志、寄立麻琴、的場博亮、平井剛
  • 学会等名: 第60回化学関連支部合同九州大会
• [学会発表] 新規マルトースアナログの合成研究とマルターゼ阻害活性 (2023)
  • 著者名/発表者名: 〇德永悠成、土井一毅、伊ヶ崎孝洋、的場博亮、寄立麻琴、平井剛
  • 学会等名: 第60回化学関連支部合同九州大会
• [学会発表] 炭素連結型ネオトレハロースアナログの合成研究 (2023)
  • 著者名/発表者名: ○中橋 凜太郎、森山 貴博、的場 博亮、寄立 麻琴、平井 剛
  • 学会等名: 第60回化学関連支部合同九州大会
• [学会発表] β-glycosyl sulfinateによる触媒的無保護C-グリコシル化反応の開発 (2023)
  • 著者名/発表者名: ◯三浦大志、寄立麻琴、的場博亮、平井剛
  • 学会等名: 第55回有機金属若手の会 夏の学校
• [学会発表] 新規マルトースアナログの合成研究とマルターゼ阻害活性 (2023)
  • 著者名/発表者名: 〇德永悠成、土井一毅、伊ヶ崎孝洋、的場博亮、寄立麻琴、平井剛
  • 学会等名: 第55回有機金属若手の会 夏の学校
• [学会発表] 炭素連結型ネオトレハロースアナログの合成研究 (2023)
  • 著者名/発表者名: ○中橋 凜太郎、森山 貴博、的場 博亮、寄立 麻琴、平井 剛
  • 学会等名: 第55回有機金属若手の会 夏の学校
• [学会発表] Synthesis and Biological Evaluation of C-Linked α-Galactosylceramide Analogs (2023)
  • 著者名/発表者名: ◯Makoto Yoritate, Azusa Saika, Wakana Kusuhara, Takahiro Nagatake, Eri Ishikawa, Jun Kunisawa, Sho Yamasaki, and Go Hirai
  • 学会等名: Eurocarb 21
  • 国際学会
• [学会発表] Synthesis of various C-glycoside analogues via Metallophotoredox Cross-Coupling (2023)
  • 著者名/発表者名: 〇Takahiro Moriyama, Makoto Yoritate, Shunsuke Ono, Riko Tanabe, Go Hirai
  • 学会等名: Eurocarb 21
  • 国際学会
• [学会発表] Stereo-controlled synthesis of 2-deoxy-C-glycosides with β-glycosyl boronate (2023)
  • 著者名/発表者名: ○Daiki Takeda, Hiroki Yasutomi, Suzuka Chiba, Makoto, Yoritate, Go Hirai
  • 学会等名: Eurocarb21
  • 国際学会
• [学会発表] グリコシルボロン酸誘導体を利用した2-デオキシα-およびβ-C-グリコシドの立体分岐合成法 (2023)
  • 著者名/発表者名: ○寄立麻琴、竹田大樹、安冨弘樹、千馬鈴華、平井剛
  • 学会等名: 第122回有機合成化学シンポジウム
• [学会発表] Design, synthesis, and biological evaluation of pseudo-natural products based on physalin B (2023)
  • 著者名/発表者名: Makoto Yoritate
  • 学会等名: 8th Taiwan-Japan Joint Symposium
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 炭素連結型α-ガラクトシルセラミドの合成および機能評価 (2023)
  • 著者名/発表者名: ◯寄立麻琴、森山貴博、小野俊介、雑賀あずさ、楠原若菜、長竹貴広、石川絵里、國澤純、山 崎晶、平井剛
  • 学会等名: 第42回 日本糖質学会年会
• [学会発表] 新規生物活性物質創製を志向したC-グリコシド型擬糖鎖/複合糖質の効率的合成 (2023)
  • 著者名/発表者名: 〇森山貴博、寄立麻琴、小野俊介、加藤直樹、雑賀あずさ、楠原若菜、森塚夏帆、田邉理子、沼本穂、石川絵里、長竹貴広、木谷憲昭、的場博亮、高橋俊二、國澤純、山崎晶、平井剛
  • 学会等名: 第65回天然有機化合物討論会
• [学会発表] 炭素連結型イソマルトースの構造活性相関研究 (2023)
  • 著者名/発表者名: ○田邉理子，森山貴博，寄立麻琴，的場博亮，沼本穂，加藤直樹，平井剛
  • 学会等名: 第40回メディシナルケミストリーシンポジウム
• [学会発表] 連結部編集戦略のメリビオサミンへの適用：細胞増殖抑制効果に対する CHF-グリコシド結合の影響 (2023)
  • 著者名/発表者名: 〇森塚夏帆、木谷憲昭、寄立麻琴、的場博亮、平井剛
  • 学会等名: 第40回メディシナルケミストリーシンポジウム
• [学会発表] 新規マルトースアナログの合成研究 (2023)
  • 著者名/発表者名: 〇德永 悠成・土井 一毅・伊ヶ崎 孝洋・的場 博亮・寄立 麻琴・平井 剛
  • 学会等名: 第40回日本薬学会九州山口支部大会
• [学会発表] 光エネルギーを利用した無保護C-グリコシル化反応の開発 (2023)
  • 著者名/発表者名: ◯三浦大志、寄立麻琴、的場博亮、平井剛
  • 学会等名: 第40回日本薬学会九州山口支部大会
• [学会発表] 炭素連結型ネオトレハロースアナログの合成研究 (2023)
  • 著者名/発表者名: ○中橋 凜太郎、森山 貴博、的場 博亮、寄立 麻琴、平井 剛
  • 学会等名: 第40回日本薬学会九州山口支部大会
• [学会発表] プロスタン類の網羅的合成 (2023)
  • 著者名/発表者名: ○瀬川智皓、的場博亮、寄立麻琴、山田健一、平井剛
  • 学会等名: 第40回日本薬学会九州山口支部大会
• [学会発表] Synthesis of maltose analogue with a novel type of inhibition mechanism (2023)
  • 著者名/発表者名: 〇Yuusei Tokunaga, Kazuki Doi, Takahiro Ikazaki, Hiroaki Matoba, Makoto Yoritate, Go Hirai
  • 学会等名: IKCOC-15
  • 国際学会
• [学会発表] Synthetic studies of cyclic peptides consisting of sugar amino acid (2023)
  • 著者名/発表者名: 〇Momona Eguchi, Hiroaki Matoba, Makoto Yoritate, Go Hirai
  • 学会等名: IKCOC-15
  • 国際学会
• [学会発表] Inhibition machinery of sialoglycans with 3-exomethylene functionality (2023)
  • 著者名/発表者名: ○Risa Maeda, Keiya Uezono, Hiroaki Matoba, Makoto Yoritate, Go Hirai
  • 学会等名: IKCOC-15
  • 国際学会
• [学会発表] Photoredox-catalyzed protecting-group-free C-glycosylation with glycosyl sulfinate (2023)
  • 著者名/発表者名: 〇Taishi Miura, Makoto Yoritate, Go Hirai
  • 学会等名: IKCOC-15
  • 国際学会
• [学会発表] Synthesis of C-linked neotrehalose analogues (2023)
  • 著者名/発表者名: 〇Rintaro Nakahashi, Takahiro Moriyama, Hiroaki Matoba, Makoto Yoritate, Go Hirai
  • 学会等名: IKCOC-15
  • 国際学会
• [学会発表] 炭素連結型シアロ糖鎖の統一的合成を志向した C-グリコシル化反応の検討 (2023)
  • 著者名/発表者名: 〇竹田大樹、的場博亮、寄立麻琴、平井剛
  • 学会等名: 日本化学会第104春季年会
• [学会発表] プロスタン骨格を有する酸化リン脂質の合成研究 (2023)
  • 著者名/発表者名: ○石山 夏希、的場 博亮、寄立 麻琴、山田 健一、平井 剛
  • 学会等名: 日本薬学会第144年会
• [学会発表] 炭素連結型ラクトシルセラミドアナログの開発 (2023)
  • 著者名/発表者名: 〇森山貴博、中山仁志、寄立麻琴、的場博亮、岩渕和久、平井剛
  • 学会等名: 日本薬学会第144年会
• [学会発表] プロスタン類の網羅的合成 (2023)
  • 著者名/発表者名: ○瀬川智皓、的場博亮、寄立麻琴、山田健一、平井剛
  • 学会等名: 日本薬学会第144年会
• [学会発表] 連結編集戦略による新規生物活性を有するα-ガラクトシルセラミドアナログの創出 (2023)
  • 著者名/発表者名: ◯寄立麻琴、森山貴博、小野俊介、雑賀あずさ、楠原若菜、長竹貴広、石川絵里、國澤純、山崎晶、平井剛
  • 学会等名: 日本薬学会第144年会
• [学会発表] Synthetic study of DFGH-ring Analogs of Physalin-type Natural products (2023)
  • 著者名/発表者名: 〇Xuejiao Wei, Makoto Yoritate,Hiroaki Matoba, Go Hirai
  • 学会等名: 日本薬学会第144年会
• [学会発表] 光反応を利用したC-アシルグリコシドの新規合成法開発 (2023)
  • 著者名/発表者名: 〇的場 博亮、平井 剛
  • 学会等名: 日本薬学会第144年会
• [学会発表] 光触媒を利用したα選択的なC-アリールグリコシル化反応の開発 (2023)
  • 著者名/発表者名: ○工藤 のゆり、千馬 鈴華、小野 俊介、長門石 昌孝、寄立 麻琴、唐澤 悟、臼井 一晃、平井 剛
  • 学会等名: 日本薬学会第144年会
• [学会発表] ユニークな 3 次元構造を持つ糖―アミノ酸ハイブリッド骨格の構築 (2023)
  • 著者名/発表者名: ○森山 智也、織田 旺紀、的場 博亮、寄立 麻琴、平井 剛
  • 学会等名: 日本薬学会第144年会
• [学会発表] QM/MM-REMD法を用いた炭素連結型擬糖鎖の配座解析 (2023)
  • 著者名/発表者名: ◯三浦大志、森山貴博、越野広雪、李秀栄、寄立麻琴、平井剛、八木清
  • 学会等名: 日本薬学会第144年会
• [備考] “見た目はそっくり、中身は違う”(C-グリコシド型)擬複合糖質を開発
  • URL: https://www.kyushu-u.ac.jp/f/55561/24_0112_02.pdf
• [備考] 新しい(2-エキソメチレン型)擬複合糖質を開発
  • URL: https://www.kyushu-u.ac.jp/ja/researches/view/921