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2014 年度 実施状況報告書

電気学的手法に基づくオリゴ糖自動合成装置の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25410115
研究機関鳥取大学

研究代表者

野上 敏材  鳥取大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60402963)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード糖鎖 / 電解酸化 / グリコシル化 / 自動合成 / 天然物
研究実績の概要

(1)糖鎖ビルディングブロックのデザイン
生物活性糖鎖に見られるβ-1,4-グリコシド結合を効率的に構築するための糖鎖ビルディングブロックを、計算化学的手法と電気化学測定に基づいてデザインした。その中で、酸化電位が1.6-1.8 V vs SCEの範囲に収まっている糖鎖ビルディングブロックについて、実際に反応を行って評価した。
(2)糖鎖ビルディングブロックの評価
候補糖鎖ビルディングブロックはキトトリオ―ス三糖を自動合成することで評価した。その結果、硫黄上に4-フルオロフェニル基を3位水酸基上の保護基にアセチル基を有する糖鎖ビルディングブロックが最も高い収率で目的のキトトリオ―ス三糖を与えた。
(3)TMG-キトトリオマイシン四糖合成
2位にアジド基を有する糖鎖ビルディングブロックを出発原料として、最適構造を有する糖鎖ビルディングブロックを自動合成装置を用いて糖鎖伸長し、目的のTMG-キトトリオマイシン四糖を得た。

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

本年度の目標としていたTMG-キトトリオマイシン四糖合成は、保護基の付いた前駆体までの合成に成功し、論文として発表した(Org. Lett. 2015, 17, 1525)。また、論文発表段階では不完全であった立体選択性についても、立体化学が単一の二糖から糖鎖伸長を行うことで、望みの立体化学を有するTMG-キトトリオマイシン四糖前駆体の合成を達成した。

今後の研究の推進方策

当初の計画に従って、平成27年度は以下の二項目について検討を行う。
(1)合成の迅速化とスケールアップ
TMG-キトトリオマイシン合成をモデルとして、合成の迅速化とスケールアップを図る。特に糖鎖伸長1サイクルに要する時間を限界まで短縮する。
(2)基質拡張
グルコース、マンノースといった一般的なヘキソースへと基質を拡張する。2位水酸基上の立体制御基について検討を行う。

次年度使用額が生じた理由

注文した薬品が欠品であったため。

次年度使用額の使用計画

4月末までには使用予定。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Automated Electrochemical Assembly of the Protected Potential TMG-chitotriomycin Precursor Based on Rational Optimization of the Carbohydrate Building Block.2015

    • 著者名/発表者名
      Nokami, T.; Isoda, Y.; Sasaki, N.; Takaiso, A.; Hayase, S.; Itoh, T.; Hayashi, R.; Shimizu, A.; Yoshida, J.
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 17 ページ: 1525-1528

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.5b00406

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Redox Active Dendronized Polystyrenes Equipped with Peripheral Triarylamines.2015

    • 著者名/発表者名
      Nokami, T.; Musya, N.; Morofuji, T.; Takeda, K.; Takumi, M.; Shimizu, A.; Yoshida, J.
    • 雑誌名

      Beilstein Journal of Organic Chemistry

      巻: 10 ページ: 3097-3103

    • DOI

      10.3762/bjoc.10.326

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synthesis of Ionic Liquids Equipped with 2-Methoxyethoxymethyl/Methoxymethyl Groups Using a Simple Microreactor System.2014

    • 著者名/発表者名
      Nokami, T.; Matsumoto, K.; Itoh, T.-a.; Fukaya, Y.; Itoh, T.
    • 雑誌名

      Organic Process Research & Development

      巻: 18 ページ: 1367-1371

    • DOI

      10.1021/op500131u

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of gem-Difluoromethylene Building Blocks through Regioselective Allylation of gem-Difluorocyclopropanes2014

    • 著者名/発表者名
      Munemori, D.; Narita, K.; Nokami, T.; Itoh, T.
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 16 ページ: 2638-2641

    • DOI

      10.1021/ol500803r

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 進歩し続けるグリコシル化反応とオリゴ糖合成2014

    • 著者名/発表者名
      野上敏材
    • 雑誌名

      有機合成化学協会誌

      巻: 72 ページ: 797-807

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.72.797

    • 査読あり
  • [学会発表] Reformatsky 反応と向山アルドール反応を鍵反応とするポイントフッ素化糖の De Novo合成2015

    • 著者名/発表者名
      高柳恵輔、原田晃典、野上敏材、伊藤敏幸
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      船橋市、日本大学
    • 年月日
      2015-03-28
  • [学会発表] 電解グリコシル化反応のためのベンジルエーテル型イオン液体タグの開発2015

    • 著者名/発表者名
      佐々木紀彦、野上敏材、伊藤敏幸
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      船橋市、日本大学
    • 年月日
      2015-03-27
  • [学会発表] TMG-キトトリオマイシン四糖液相電解自動合成のための糖鎖ビルディングブロックと反応条件の最適化2015

    • 著者名/発表者名
      磯田悠太、早瀬修一、野上敏材、伊藤敏幸
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      船橋市、日本大学
    • 年月日
      2015-03-26
  • [学会発表] オリゴ糖の液相自動合成を目指して2014

    • 著者名/発表者名
      野上敏材
    • 学会等名
      日本化学会中国四国支部大会
    • 発表場所
      山口市、山口大学
    • 年月日
      2014-11-08
    • 招待講演
  • [学会発表] The scope and limitations of electrochemical assembly of oligosaccharides2014

    • 著者名/発表者名
      野上敏材
    • 学会等名
      Asia-Canada Glycoscience Meeting
    • 発表場所
      バンクーバー、カナダ
    • 年月日
      2014-05-31
    • 招待講演

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公開日: 2016-05-27  

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