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2017 年度 実績報告書

ミトコンドリアに作用する中分子の合成と機能

公募研究

研究領域反応集積化が導く中分子戦略:高次生物機能分子の創製
研究課題/領域番号 16H01157
研究機関九州大学

研究代表者

新藤 充  九州大学, 先導物質化学研究所, 教授 (40226345)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
キーワードボンクレキン酸 / がん細胞障害性 / 有機合成 / グリココンジュゲート / 解糖系阻害剤 / ミトコンドリア
研究実績の概要

カビ毒由来の中分子であるボンクレキン酸(BKA)はミトコンドリアのアデニンヌクレオチド輸送担体(ANT)の機能を阻害してATPの産生を抑制することが知られている。したがって、多くのATPを消費するがん細胞に対して何らかの阻害的な効果が期待できる。そこで本年度はマウス乳がん細胞(4T1細胞)に対してBKAを作用させたところ、幡種細胞数依存的、濃度依存的に細胞障害を誘導することが分かった。正常細胞には細胞障害性が低いこと、グルコース消費速度の促進効果、培地中の乳酸濃度の増加が認められたことからBKAによって解糖系が亢進されグルコースが培地中から枯渇し、増殖旺盛ながん細胞特異的に細胞障害が生じたと考えられる。また解糖系阻害剤との併用により、がん細胞障害性が高められた。ヒト膵がん細胞であるPANC-1に対してもBKAと解糖系阻害剤との併用は細胞死を誘導した。
一方、BKAは入手困難できわめて高価なため、系統的な研究、特に細胞試験、動物試験はあまり進んでいない。著者らはBKAの合成研究を進め既に効率的全合成に成功しているが、30工程を超えるため大量供給にはまだ課題がある。そこで構造活性相関研究を進めその結果に基づく合成容易なアナログの開発を進めている。しかしこれまで合成したアナログのがん細胞障害性は極めて低いものであった。BKAおよびBKAアナログは3つのカルボン酸を有し細胞膜透過性が低いと考えられるため、膜透過性の向上のためグルコースをハイブリッドさせたグリココンジュゲートを分子設計した。まず、炭素リンカー中にベンゼン環を挿入したアナログに足掛かりを設け、そこからプロパルギル基を伸ばして2-アジ化グルコースとクリック反応でコンジュゲートした。このコンジュゲートは予備的な細胞試験の結果、非コンジュゲートアナログと比べてがん細胞障害活性が向上していることが観察された。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件) 図書 (3件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] フロリダ州立大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      フロリダ州立大学
  • [雑誌論文] Asymmetric Total Synthesis of (-)-Stemonamine and Its Stereochemical Stability2018

    • 著者名/発表者名
      Fujita Satoshi、Nishikawa Keisuke、Iwata Takayuki、Tomiyama Taishi、Ikenaga Hiroshi、Matsumoto Kenji、Shindo Mitsuru
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 24 ページ: 1539~1543

    • DOI

      10.1002/chem.201706057

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and evaluation of simplified functionalized bongkrekic acid analogs2018

    • 著者名/発表者名
      Fujita Satoshi、Suyama Masaki、Matsumoto Kenji、Yamamoto Atsushi、Yamamoto Takenori、Hiroshima Yuka、Iwata Takayuki、Kano Arihiro、Shinohara Yasuo、Shindo Mitsuru
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 74 ページ: 962~969

    • DOI

      10.1016/j.tet.2018.01.018

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Aerobic oxidative homocoupling reaction of anilides using heterogeneous metal catalysts2017

    • 著者名/発表者名
      Fujimoto Shigenobu、Matsumoto Kenji、Iwata Takayuki、Shindo Mitsuru
    • 雑誌名

      Tetrahedron Lett.

      巻: 58 ページ: 973~976

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1016/j.tetlet.2017.01.075

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Aerobic CH Oxidation of Arenes Using a Recyclable, Heterogeneous Rhodium Catalyst2017

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Kenji、Tachikawa Shohei、Hashimoto Noriko、Nakano Rina、Yoshida Masahiro、Shindo Mitsuru
    • 雑誌名

      J. Org. Chem.

      巻: 82 ページ: 4305~4316

    • DOI

      10.1021/acs.joc.7b00300

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A novel bongkrekic acid analog-mediated modulation of the size of lipid droplets: evidence for the appearance of smaller adipocytes2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Okazaki, Shuso Takeda, Hiroyuki Ishii, Yukimi Takemoto, Kenji Matsumoto, Mitsuru Sindo, Hironori Aramaki
    • 雑誌名

      Biol. Pharm. Bull.

      巻: 40 ページ: 1192-1198

    • DOI

      org/10.1248/bpb/b16-00915

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stereocontrolled Synthesis of Multisubstituted 1,3-Dienes via an Allene?Claisen Rearrangement2017

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Kenji、Shindo Mitsuru、Mizushina Naoyuki、Yoshida Masahiro
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: 28 ページ: 2340~2344

    • DOI

      10.1055/s-0036-1590970

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bongkrekic acid induces selective cytotoxicity in tumor cells, revealed by CCK-8,2017

    • 著者名/発表者名
      Kano Arihiro, Kamita Moses Kibunja, Iwasaki Takuma, Shindo Mitsuru
    • 雑誌名

      Evergreen

      巻: 4 ページ: 23-27

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Construction of dye-stapled Quenchbodies by photochemical crosslinking to antibody nucleotide-binding sites2017

    • 著者名/発表者名
      Jeong Hee-Jin、Matsumoto Kenji、Itayama Shuya、Kodama Kozue、Abe Ryoji、Dong Jinhua、Shindo Mitsuru、Ueda Hiroshi
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 53 ページ: 10200~10203

    • DOI

      10.1039/c7cc03043f

    • 査読あり
  • [学会発表] イノラート‐ベンザイン3連続環化付加反応を用いた置換トリプチセンの合成2018

    • 著者名/発表者名
      藤原匠・岩田隆幸・新藤充
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
  • [学会発表] トリメチルシリル基を有する置換トリプチセンの合成と反応2018

    • 著者名/発表者名
      吉永達郎・岩田隆幸・新藤充
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
  • [学会発表] ココナッツ発酵食品の食中毒菌が産生するボンクレキン酸に関する話題提供2017

    • 著者名/発表者名
      新藤 充
    • 学会等名
      第44回日本毒性学会学術年会シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] Regioselective One-pot Synthesis of Triptycenes via Triple Cycloaddition of Arynes to Ynolates2017

    • 著者名/発表者名
      M. Shindo
    • 学会等名
      The 12th International Conference on Cutting-Edge Organic Chemistry in Asia (ICCEOCA-12)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] イノラートとベンザインとのトリプル環化反応によるトリプチセンの合成2017

    • 著者名/発表者名
      新藤 充
    • 学会等名
      日本プロセス化学会ウィンターシンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] 不均一系ロジウム触媒を用いた酸化的ビアリールカップリング反応の開発2017

    • 著者名/発表者名
      松本健司、興梠彰太、酒井健太郎、新藤充、吉田昌裕
    • 学会等名
      第111回有機合成シンポジウム
  • [学会発表] Stemonamine類の合成に向けた改良合成ルートの開発2017

    • 著者名/発表者名
      富山泰至、藤田聡、岩田隆幸、新藤充
    • 学会等名
      第54回化学関連支部合同九州大会
  • [学会発表] 植物の根に対する重力屈性阻害作用を示すシス桂皮酸誘導体の構造活性相関研究および蛍光標識体の合成2017

    • 著者名/発表者名
      孫軍、岩田隆幸、松本健司、牧川早希、児玉梢、狩野有宏、和佐野直也、藤井義晴、新藤充
    • 学会等名
      第54回化学関連支部合同九州大会
  • [学会発表] イノラートと種々の置換基を持つベンザインを用いたトリプチセンの合成2017

    • 著者名/発表者名
      藤原匠、岩田隆幸、新藤充
    • 学会等名
      第54回化学関連支部合同九州大会
  • [学会発表] 固定化金属触媒による酸素参加反応の開発2017

    • 著者名/発表者名
      松本健司、橋本紀子、中野李菜、太刀川祥平、新藤充、吉田昌裕
    • 学会等名
      日本プロセス化学会2017サマーシンポジウム
  • [学会発表] イノラートを用いたひずんだトリプチセンの合成と変換反応2017

    • 著者名/発表者名
      吉永達郎、岩田隆幸、新藤充
    • 学会等名
      日本プロセス化学会2017サマーシンポジウム
  • [学会発表] (-)-Stemonamineの全合成およびその光学的安定性2017

    • 著者名/発表者名
      藤田聡, 富山泰士, 岩田隆幸, 松本健司, 新藤充
    • 学会等名
      第59回天然有機化合物討論会
  • [学会発表] ステモナアルカロイドの不斉全合成とその異性化解析2017

    • 著者名/発表者名
      藤田聡・富山泰至・岩田隆幸・松本健司・新藤充
    • 学会等名
      第47回複素環化学討論会
  • [図書] The Chemistry of Metal Enolates, volume 2, Patai's Chemistry of Functional Groups2018

    • 著者名/発表者名
      Shindo, M. and Matsumoto, K.
    • 総ページ数
      28
    • 出版者
      John Wiley & Sons
    • ISBN
      9781119083290
  • [図書] New Horizons of Process Chemistry,2017

    • 著者名/発表者名
      M. Shindo and K. Matsumoto
    • 総ページ数
      17
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9789811034206
  • [図書] 「シス桂皮酸類縁体の合成と構造活性相関研究」新農薬原体・キー中間体の創製20172017

    • 著者名/発表者名
      新藤充
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      シーエムシー出版
  • [備考] 新藤研究室

    • URL

      http://www.cm.kyushu-u.ac.jp/dv01/dmstj.html

URL: 

公開日: 2018-12-17   更新日: 2022-02-28  

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