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2012 年度 実施状況報告書

新しい分子標的抗がん剤の開発を指向した生物活性天然物の合成研究

研究課題

研究課題/領域番号 24590017
研究種目

基盤研究(C)

研究機関東北薬科大学

研究代表者

加藤 正  東北薬科大学, 薬学部, 教授 (50382669)

研究分担者 渡邉 一弘  東北薬科大学, 薬学部, 講師 (10382673)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード分子標的治療薬 / 生物活性天然物 / 抗腫瘍活性物質 / 全合成 / TAN-1813 / HDAC阻害剤 / FK228 / スピルコスタチン
研究概要

1) p21rasファルネシルトランスフェラーゼ阻害剤 TAN-1813の全合成に関する研究
優れたRasファルネシルトランスフェラーゼ阻害剤であるTAN-1813の完全化学合成を達成すると共に天然物の絶対立体配置を決定することを目的として行った。本年度はこれまでに得られたモデル実験の知見を基にデカリン環セグメントおよびマレイミドセグメントのカップリング反応について検討を行ったが、カップリング反応はまったく進行しなかった。そこで、合成計画を見直し、分子内Diels-Alder反応の前にスクシンイミドセグメントを導入することとした。その結果、中程度の収率でカップリング体を得ることに成功した。その後、酸化反応を行ったところ、酸化反応、続く分子内Diels-Alder反応が一挙に進行し、所望の立体配置を有する環化体を単一の立体異性体として得ることに成功した。
2) ヒストン脱アセチル化酵素 (HDAC) 阻害剤 FK228の類縁体合成に関する研究
FK228(ロミデプシン)は、優れたヒストン脱アセチル化酵素 (HDAC) 阻害作用を示し、新しい分子標的抗がん剤のリード化合物として注目されている。我々はすでにFK228 の合成法を確立しているが、FK228の構造活性相関の解明および優れたHDAC classI選択的な阻害剤の創製を目的として類縁体合成を行った。FK228の2位を無置換とした類縁体および2位および5位を無置換とした類縁体を設計し、その合成を行った。その結果、2位を無置換とすることで椎名法によるマクロラクトン環化反応が進行し、効率的な類縁体合成が可能であることを見出した。また、2位を無置換とすることで、HDAC 阻害活性を損なうことなく、アイソフォーム選択性が向上することを見出した。一方で2位および5位を無置換とした類縁体では HDAC阻害活性が著しく低下した。

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

TAN-1813の合成では当初の合成計画は不成功に終わったものの、スクシンイミドを合成の序盤に導入することで両セグメントの連結に成功している。また、セグメント連結後、分子内 Diels-Alder 反応が行ったところ、所望の立体配置を有する環化体を単一の立体異性体として得ることに成功した。また、FK228の類縁体合成においては 2位を無置換体とすることで FK228を上回るアイソフォーム選択性を有する類縁体の創製に成功しており、概ね当初の計画通りに進行している。

今後の研究の推進方策

TAN-1813 の合成ではこれまでに得られているデカリン環セグメントの修飾に関する知見を基に、今回得られた環化体の修飾を行っていく予定である。しかし、5位にスクシンイミド部を導入していることにより、立体的要因あるいは含窒素化合物という点から従来の方法論を応用するのにも限界があることが予想される。合成法の見直しを含め、反応条件を最適化していきたい。FK228の類縁体合成においては5位置換基およびその立体配置の影響について検討を行う。具体的にはイソブチル基あるいはベンジル基を有する類縁体についてそれぞれ S 配置および R 配置を有する類縁体を合成し、HDAC阻害活性を測定する予定ある。

次年度の研究費の使用計画

該当なし

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (9件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Deprotection of 3,4-Dimethoxybenzyl (3,4DMB) Group on γ-Lactam Nitrogen Using Bis(trifluoroacetate) (PIFA): Application to Isoindolinone Compounds2012

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Watanabe, Tadashi Katoh
    • 雑誌名

      Heterocycles

      巻: 84 ページ: 1355-1361

    • DOI

      10.3987/Com-11-S(P)77

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Involvement of p21waf/cip1 Expression in the Cytotoxicity of the Potent Histone Deacetylases Inhibitor Spiruchostatin B Towards Susceptible NALM-6 Human B Cell Leukemia Cells2012

    • 著者名/発表者名
      Syu-ichi Kanno, Naoyuki Maeda, Aayako Tomizawa, Shin Yomogida, Tadashi Katoh, Masaaki Ishikawaichi
    • 雑誌名

      Int. J. Oncol.

      巻: 40 ページ: 1391-1396

    • DOI

      10.3892/ijo.2011.1323

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of Cells Resistant to the Potent Histone Deacetylase Inhibitor Spiruchostatin B (SP-B) and Effect of Overexpressed p21waf/cip1 on the SP-B Resistance or Susceptibility of Human Leukemia Cells2012

    • 著者名/発表者名
      Syu-ichi Kanno, Naoyuki Maeda, Aayako Tomizawa, Shin Yomogida, Tadashi Katoh, Masaaki Ishikawa
    • 雑誌名

      Int. J. Oncol.

      巻: 41 ページ: 862-868

    • DOI

      10.3892/ijo.2012.1507

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Romidepsin (FK228) and Its Analogs Directly Inhibit PI3K Activity and Potently Induce Apoptosis as HDAC/PI3K Dual Inhibitors2012

    • 著者名/発表者名
      Ken Saijo, Tadashi Katoh, Hideki Shimodaira, A. Oda, Ohgi Takahashi, Chikashi Ishioka
    • 雑誌名

      Cancer Sci.

      巻: 103 ページ: 1994-2001

    • DOI

      10.1111/cas.12002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A New Entry to the Synthesis of Primin via a B-Alkyl Suzuki–Miyaura Cross-Coupling Reaction2012

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Watanabe, Tomohiro Sugizaki, Yumi Tozawa, Tadashi Katoh
    • 雑誌名

      Heterocycles

      巻: 86 ページ: 985-989

    • DOI

      10.3987/COM-12-S(N)104

    • 査読あり
  • [学会発表] 抗インフルエンザ活性を有するストロンギリンAの全合成2013

    • 著者名/発表者名
      神島 尭明, 渡邉 一弘, 加藤 正
    • 学会等名
      日本薬学会第133年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20130327-20130330
  • [学会発表] 抗腫瘍活性を有するダイシダバロンAの全合成研究2013

    • 著者名/発表者名
      福井友理恵, 成田紘一 加藤 正
    • 学会等名
      日本薬学会第133年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20130327-20130330
  • [学会発表] ジベンゾ[b,f]オキセピン骨格を有するバウヒノキセピンHの全合成研究2013

    • 著者名/発表者名
      成田紘一, 加藤 正
    • 学会等名
      日本薬学会第133年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20130327-20130330
  • [学会発表] ヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)阻害剤ブルクホルダック A の全合成2012

    • 著者名/発表者名
      福井友理恵,成田紘一,加藤 正
    • 学会等名
      第 38 回反応と合成の進歩シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20121105-20121106
  • [学会発表] Prediction of the Complex Structure between PI3K and Romidepsin (FK228) for Drug Desing of PI3K/HDAC Dual Inhibitors2012

    • 著者名/発表者名
      Akifumi Oda, Ken Saijo, Chikashi Ishioka, Tadashi Katoh, Shuichi Fukuyoshia, Ryoichi Nakagaki, Ohgi Takahashi
    • 学会等名
      生命医薬情報学連合大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20121014-20121017
  • [学会発表] ヒストン脱アセチル化酵素 (HDAC) 阻害剤 ブルクホルダック A の全合成2012

    • 著者名/発表者名
      福井友理恵,成田紘一,加藤 正
    • 学会等名
      第 51 回日本薬学会東北支部大会,青森
    • 発表場所
      青森
    • 年月日
      20121007-20121007
  • [学会発表] 新規 HDAC/PI3K 2 重阻害剤としてのロミデプシン (FK228) 類縁体の同定2012

    • 著者名/発表者名
      西條 憲, 加藤 正,石岡千加史
    • 学会等名
      第 16 回日本がん分子標的治療学会
    • 発表場所
      北九州
    • 年月日
      20120627-20120629
  • [学会発表] リパーゼによる位置選択的な脱アセチル化反応を基軸とする (Z)-4-ヒドロキシタモキシフェンの合成2012

    • 著者名/発表者名
      渡邉一弘,伊藤拓也,加藤亜沙美,千田一慶,加藤 正
    • 学会等名
      東北薬科大学 創薬研究センターシンポジウム-癌・加齢性疾患研究の臨床展開-
    • 発表場所
      東北薬科大学
    • 年月日
      20120519-20120519
  • [学会発表] ヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)阻害剤ブルクホルダック A の全合成2012

    • 著者名/発表者名
      福井友理恵,成田紘一,加藤 正
    • 学会等名
      東北薬科大学 創薬研究センターシンポジウム-癌・加齢性疾患研究の臨床展開-
    • 発表場所
      東北薬科大学
    • 年月日
      20120519-20120519
  • [産業財産権] 新規ホスファチジルイノシトール3キナーゼ阻害剤及び医薬組成物2012

    • 発明者名
      西絛 憲、石岡千加史、加藤 正
    • 権利者名
      西絛 憲、石岡千加史、加藤 正
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2012/074
    • 出願年月日
      2012-09-25
    • 外国

URL: 

公開日: 2014-07-24  

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