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2012 年度 実績報告書

実用的全合成に立脚した微量複雑海洋天然物ケミカルバイオロジー

公募研究

研究領域天然物ケミカルバイオロジー:分子標的と活性制御
研究課題/領域番号 24102507
研究機関東北大学

研究代表者

不破 春彦  東北大学, 生命科学研究科, 准教授 (90359638)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
キーワード海洋天然物 / マクロリド / 殺細胞活性 / 細胞増殖阻害活性 / 標的分子探索
研究実績の概要

(1) イリオモテオリド-2aの全合成研究:本年度はイリオモテオリド-2aのC5-C18部分構造の立体選択的構築を達成した。まずオレフィン交差メタセシス反応を鍵段階としてC5-C18炭素鎖を揃えた後,二価パラジウム触媒を用いた立体特異的環化反応とタンデムSharpless不斉ジヒドロキシ化/分子内環化により,C5-C18部分構造に含まれる二つのテトラヒドロフラン環を効率的に構築した。さらに,C17-C18三置換オレフィンをビニルヨウ素ユニットとして導入し,鈴木-宮浦反応による炭素鎖の伸長に備えた。
(2) ネオペルトリドの標的分子探索:本年度は,FGビーズを固相担体としたアフィニティクロマトグラフィによるさらなる標的分子探索(東京工業大学との共同研究)を目的とし,固相担持用リガンドと対照実験に必要な不活性リガンドの設計及び合成を実施した。我々のグループによるネオペルトリドの包括的な構造活性相関解析の結果にもとづき,C16位にアジド基を導入してアジド-アルキン付加環化反応によりFGビーズへの固定化が可能なリガンドを合成した。さらに単純なアルキンとアジド-アルキン付加環化反応を行い,成績体が強力な細胞増殖阻害活性を示すことを確認した。また,ネオペルトリドの細胞増殖阻害活性の発現にオキサゾール含有側鎖が不可欠であることを考慮し,マクロラクトン部分構造を不活性リガンドとして採用することとした。なお,マクロラクトン部分構造のみでは高濃度でも細胞増殖阻害活性を示さないことを確認した。

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

イリオモテオリド-2aの全合成研究:本天然物のC5-C18ビステトラヒドロフラン部分構造の立体選択的構築法を確立した。天然物全合成及び類縁体合成に向けたスケールアップを視野に入れ,二通りの合成戦略を検討し,実践的にC5-C18部分構造を供給する方法を見出した。残りの部分構造の合成法についても予備的な検討を進めており,特にC19-C28部分構造について順調に成果が得られつつある。以上から,計画通り順調に推移していると考えている。
ネオペルトリドの標的分子探索研究:FGビーズ担持リガンドその他の化合物について,独自の構造活性相関解析にもとづいて合理的に分子設計を行い,培養細胞実験系で分子設計の妥当性を既に検証した。さらに当グループで確立した天然物の短段階全合成法を応用することで,アフィニティクロマトグラフィ実験に必要な化合物全てを必要量供給し終え,共同研究者に譲渡した。以上から,計画通り順調に進展していると考えている。

今後の研究の推進方策

イリオモテオリド-2aの全合成研究:本天然物のC19-C28部分構造の立体選択的合成法を早期に確立した後,各部分構造のスケールアップを行い,イリオモテオリド-2aの全合成を完成させる。全合成の完成後,ただちに天然物の完全立体構造の確認と化合物評価を実施し,類縁体合成や標的分子探索へ向けて研究を展開する。
ネオペルトリドの標的分子探索研究:共同研究者によるアフィニティクロマトグラフィ実験を支援すべく,固相担持リガンドその他の化合物のスケールアップを継続して検討する。また,本天然物の作用機序解析を目指し,培養細胞実験系での化合物評価を進める。必要に応じて,新たな共同研究を開始する。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 11件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Concise synthesis and biological assessment of (+)-neopeltolide and a 16-member stereoisomer library of 8,9-dehydroneopeltolide: Identification of pharmacophoric elements2013

    • 著者名/発表者名
      H. Fuwa, M. Kawakami, K. Noto, T. Muto, Y. Suga, K. Konoki, M. Yotsu-Yamashita, and M. Sasaki
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 19 ページ: 8100-8110

    • DOI

      10.1002/chem.201300664

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Total synthesis of 13-demethyllyngbyaloside B2013

    • 著者名/発表者名
      *H. Fuwa, N. Yamagata, M. Sasaki
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 15 ページ: in press

    • DOI

      10.1021/ol400408w

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Total synthesis and biological evaluation of (#8211;)-exiguolide analogues: Importance of the macrocyclic backbone2013

    • 著者名/発表者名
      *H. Fuwa, K. Mizunuma, M. Sasaki, T. Suzuki, H. Kubo
    • 雑誌名

      Org. Biomol. Chem.

      巻: 11 ページ: in press

    • DOI

      10.1039/C3OB40131F

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Total synthesis and biological evaluation of (+)-gambieric acid A and its analogues2013

    • 著者名/発表者名
      K. Ishigai, *H. Fuwa, K. Hashizume, R. Fukazawa, Y. Cho, M. Yotsu-Yamashita, *M. Sasaki
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 19 ページ: in press

    • DOI

      10.1002/chem.201204303

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design and synthesis of skeletal analogues of gambierol: Attenuation of amyloid β and tau pathology with voltage-gated potassium channel and N-methyl-D-aspartate receptor implications2012

    • 著者名/発表者名
      E. Alonso, H. Fuwa, C. Vale, Y. Suga, T. Goto, Y. Konno, M. Sasaki, F. M. LaFerla, S. Perez, M. R. Vieytes, L. Gimenez-Llort, *L. M. Botana
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 134 ページ: 7467-7479

    • DOI

      10.1021/ja300565t

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Total synthesis and complete stereostructure of gambieric acid A2012

    • 著者名/発表者名
      *H. Fuwa, K. Ishigai, K. Hashizume, *M. Sasaki
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 134 ページ: 11984-11987

    • DOI

      10.1021/ja305864z

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stereoselective synthesis of the C1-C16 fragment of goniodomin A2012

    • 著者名/発表者名
      M. Nakajima, *H. Fuwa, *M. Sasaki
    • 雑誌名

      Bull. Chem. Soc. Jpn.

      巻: 85 ページ: 948-956

    • DOI

      10.1246/bcsj.20120152

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of gambierol and its heptacyclic and tetracyclic analogues in cultured cerebellar neurons: A structure#8211;activity relationships study2012

    • 著者名/発表者名
      S. Perez, C. Vale, E. Alonso, H. Fuwa, M. Sasaki, Y. Konno, T. Goto, Y. Suga, M. R. Vieytes, *L. M. Botana
    • 雑誌名

      Chem. Res. Toxicol.

      巻: 25 ページ: 1929-1937

    • DOI

      10.1021/tx300242m

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tandem catalysis in domino olefin cross-metathesis/intramolecular oxa-conjugate cyclization: Concise synthesis of 2,6-cis-substituted tetrahydropyrans2012

    • 著者名/発表者名
      *H. Fuwa, T. Noguchi, K. Noto, M. Sasaki
    • 雑誌名

      Org. Biomol. Chem.

      巻: 10 ページ: 8108-8112

    • DOI

      10.1039/c2ob26189h

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A concise synthesis of the AB-ring fragment of (-)-gambierol2012

    • 著者名/発表者名
      *H. Fuwa, K. Hirota, *M. Sasaki
    • 雑誌名

      Heterocycles

      巻: 86 ページ: 127-132

    • DOI

      10.3987/COM-12-S(N)21

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Total synthesis of tetrahydropyran-containing natural products exploiting intramolecular oxa-conjugate cyclization2012

    • 著者名/発表者名
      H. Fuwa
    • 雑誌名

      Heterocycles

      巻: 85 ページ: 1255-1298

    • DOI

      10.3987/REV-12-730

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 海洋天然物のケミカルバイオロジー:ブリオスタチンとイグジグオリドへの合成化学的アプローチ2012

    • 著者名/発表者名
      不破春彦
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 50 ページ: 404-405

  • [学会発表] ガンビエル酸Aの全合成2012

    • 著者名/発表者名
      石貝和也、橋詰佳佑、不破春彦、佐々木 誠
    • 学会等名
      第102回有機合成シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-11-08 – 2012-11-09
  • [学会発表] ガンビエル酸Aの全合成と完全立体構造決定2012

    • 著者名/発表者名
      不破春彦、石貝和也、橋詰佳佑、佐々木 誠
    • 学会等名
      第54回天然有機化合物討論会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-09-18 – 2012-09-20
  • [学会発表] ガンビエロールの構造単純化類縁体の合成と生物活性評価2012

    • 著者名/発表者名
      菅 悠人、不破春彦、後藤智見、今野 悠、佐々木 誠、Eva Alonso, Carmen Vale, Luis M. Botana
    • 学会等名
      第54回天然有機化合物討論会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-09-18 – 2012-09-20
  • [学会発表] ガンビエロールの構造単純化類縁体の設計・合成・評価2012

    • 著者名/発表者名
      菅 悠人、不破春彦、後藤智見、今野 悠、佐々木 誠、Eva Alonso, Carmen Vale, Luis M. Botana
    • 学会等名
      第7回日本ケミカルバイオロジー学会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2012-06-07 – 2012-06-09
  • [学会発表] ネオペルトリドの効率的全合成と立体構造活性相関2012

    • 著者名/発表者名
      川上雅人、能登健吉、斎藤麻美、菅 悠人、不破春彦、佐々木 誠
    • 学会等名
      第101回有機合成シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-06-06 – 2012-06-07
  • [産業財産権] 抗がん作用を有する複素環化合物2012

    • 発明者名
      不破春彦,佐々木誠
    • 権利者名
      国立大学法人東北大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2012-235042
    • 出願年月日
      2012-10-25

URL: 

公開日: 2018-02-02  

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