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2012 年度 実績報告書

生物活性発現機構解明を目的としたマイトトキシンの合成研究

研究課題

研究課題/領域番号 24245009
研究種目

基盤研究(A)

研究機関九州大学

研究代表者

大石 徹  九州大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (90241520)

研究分担者 鳥飼 浩平  九州大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (20456990)
海老根 真琴  九州大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (70545574)
此木 敬一  東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (40292825)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワードマイトトキシン / 梯子状ポリエーテル / 化学合成 / 分子プローブ / 作用標的タンパク質
研究概要

マイトトキシン(MTX)は、強力な生物活性を有する巨大な分子であるが、天然から微量しか得られず、活性発現機構や作用標的分子は未解明のままである。本申請者は、これまでの研究結果から、MTXが生物活性を発現する際、全構造が必須なのではなく、重要な部分構造が存在するという仮説を提唱するに至った。MTXの部分構造を基に、より簡略化された人工分子を適切に設計・合成することによって、生物活性を発現する最少単位を明らかにすることを目指した。平成24年度は,QRS環部およびC'D'E'F'環部の合成を行った。S環部に相当するWeinrebアミドとフリルリチウムとのカップリング反応を行い、得られたケトンに対して野依不斉水素移動反応によりフルフリルアルコールを立体選択的に得た。Achmatowicz反応、続くメチルアセタール化によってエノンへと変換した後、ルイス酸存在下、ジメチル亜鉛を作用させると、ケトン存在下にメチルアセタールのみが反応し、立体選択的にメチル基を導入できることを見出した。さらにメチルアセタールに変換したのち、メチル化を行うことでR環を構築した。オレフィンに対し四酸化オスミウム酸化を行うと立体選択的にジヒドロキシ化が進行し、三環性化合物を単一の生成物として得ることに成功した。さらに環拡大反応による七員環エーテルを構築し,QRS環部の合成に成功した。次に、C’D’E’環部に相当する末端オレフィンと側鎖部分であるヨードオレフィンから鈴木―宮浦反応によりカップリング成績体を合成した。さらにTBS基の除去を行ってジオールに変換した後、上西らの報告に従いPd(II)を用いた触媒的環化反応によりF’環部を立体選択的に構築することに成功した。続いてオレフィンに対しSharpless不斉ジヒドロキシ化を行うことでジオールを得た。末端オレフィン導入を行いC'D'E'F'環部の合成に成功した。

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

QRS環部の合成において、当初の合成ルートではR環部を構築する前に環拡大反応を行うことにしていたが、反応が進行せずこのルートを断念する結果となった。しかしながら、最初にR環部を構築することで、QRS環部を合成することに成功した。また、C'D'E'F'環部の合成において、当初エポキシドの開環反応を経由するF'環部の構築を検討していたが、脱保護がうまく進行せず、最終生成物を得るには至らなかった。しかし、その過程で、副生成物の構造から、上西らによって報告されているPd(II)を用いた触媒的環化反応を利用することを思いつき、C'D'E'F'環部を合成することに成功した。

今後の研究の推進方策

QRS環部から環を伸長し、QRSTU環部を合成する。また、LMNO環部を別途合成し、QRSTU環部と連結する。QRS環部およびC'D'E'F'環部について生物活性試験を行う。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2012 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Convergent Method via alpha-Cyano Ethers: A Powerful Strategy for Synthesizing Ladder-Shaped2012

    • 著者名/発表者名
      Tohru Oishi
    • 雑誌名

      Journal of Synthetic Organic Chenmistry, Japan

      巻: 70 ページ: 1170-1177

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.70.1170

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Confirmation of the Absolute Configuration at C45 of Amphidinol 32012

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Manabe
    • 雑誌名

      Journal of Natural Products

      巻: 75 ページ: 2003-2006

    • DOI

      10.1021/np300604w

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Artificial ladder-shaped polyethers that inhibit maitotoxin-induced Ca2+ influx in rat glioma C6 cells2012

    • 著者名/発表者名
      Tohru Oishi
    • 雑誌名

      Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters

      巻: 22 ページ: 3619-3622

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2012.04.053

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comprehensive Molecular Motion Capture for Sphingomyelin by Site-Specific Deuterium Labeling2012

    • 著者名/発表者名
      Nobuaki Matsumori
    • 雑誌名

      Biochemistry

      巻: 51 ページ: 8363-8370

    • DOI

      10.1021/bi3009399

    • 査読あり
  • [学会発表] 膜タンパク質との相互作用解明を志向した梯子状ポリエーテルの設計と合成

    • 著者名/発表者名
      大石 徹
    • 学会等名
      第49回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 招待講演
  • [学会発表] マイトトキシンのQRS環部の合成研究

    • 著者名/発表者名
      馬場萌未・鳥飼浩平・海老根真琴・大石 徹
    • 学会等名
      第22回万有福岡シンポジウム
    • 発表場所
      九州大学医学部百年講堂
  • [学会発表] マイトトキシンのQRS環部の合成研究

    • 著者名/発表者名
      馬場萌未・鳥飼浩平・海老根真琴・大石 徹
    • 学会等名
      第49回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場
  • [学会発表] マイトトキシンのC’D’E’F’環部の合成研究

    • 著者名/発表者名
      國武政宏・大島崇宏・鳥飼浩平・海老根真琴・大石 徹
    • 学会等名
      第49回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場
  • [学会発表] マイトトキシンのNOPQRS環部の合成研究

    • 著者名/発表者名
      馬場萌未・鳥飼浩平・海老根真琴・大石 徹
    • 学会等名
      第24回若手研究者のためのセミナー
    • 発表場所
      九州大学馬出キャンパス
  • [学会発表] マイトトキシンのQRS環部の合成研究

    • 著者名/発表者名
      馬場萌未・鳥飼浩平・海老根真琴・大石 徹
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会(2013)
    • 発表場所
      立命館大学くさつ・びわこキャンパス
  • [学会発表] マイトトキシンのQRS環部の合成研究

    • 著者名/発表者名
      國武政宏・鳥飼浩平・海老根真琴・大石 徹
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会(2013)
    • 発表場所
      立命館大学くさつ・びわこキャンパス
  • [図書] Chembiomolecular Science: At the Frontier of Chemistry and Biology2012

    • 著者名/発表者名
      Tohru Oishi
    • 総ページ数
      341
    • 出版者
      Springer

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公開日: 2014-07-24  

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