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2015 Fiscal Year Annual Research Report

生理活性化合物の標的タンパク質同定

Planned Research

Project AreaChemical Biology using bioactive natural products as specific ligands: identification of molecular targets and regulation of bioactivity
Project/Area Number 23102013
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

叶 直樹  東北大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (40317293)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 臼井 健郎  筑波大学, 生命環境科学研究科(系), 准教授 (60281648)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2016-03-31
Keywordsケミカルバイオロジー / 標的タンパク質 / 生物活性物質 / アフィニティー樹脂 / カルベン / 全合成 / 構造活性相関
Outline of Annual Research Achievements

最終年度となる本年度は、o-ヒドロキシシンナモイルアミド型の光反応性基を有する第三世代光親和型アフィニティー樹脂への各種小分子の固定化反応を検討した。水酸基やカルボン酸、芳香環を有する化合物が、官能基非選択的に樹脂上に固定化できる一方、チオールやアミンを含む化合物はこれらの官能基選択的に固定化が起こることを確認した。また、紫外光ではなく電磁波(マイクロウェーブ)でも光反応性基が活性化可能であることを見出した。一方、フルオロカーボンリンカーを導入した光親和型アフィニティー樹脂の作成と評価を行ったが、フルオロカーボンリンカーの存在が小分子の固定化・標的タンパク質の検出に有利であるという結果は得られなかった。
合成化学的手法を用いた生物活性小分子の作用機作解析研究では、抗腫瘍性マクロライド FD-891 の構造活性相関研究を推し進め、12種類の誘導体の活性を評価した結果、抗腫瘍性の発現にはマクロラクトン部のエポキシドのみならず、側鎖の鎖長が極めて重要であることを見出した。
天然由来ポリエンマクロラクタム heronamide 類に関しては、京都大学掛谷グループとの共同研究により、heronamide C から heronamide A, B への変換反応の実証と、heronamide B の構造改訂を行った。また、以前合成した heronamide C の類縁体を含めて heronamide 類の構造ー活性相関研究を実施した結果、heronamide C の大環状マクロラクタム構造とジオールの立体化学が、酵母細胞の増殖阻害活性に極めて重要な役割を担っていることを見出した。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (31 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (22 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Asymmetric Total Synthesis of Heronamides A-C: Stereochemical Confirmation and Impact of Long-range Stereochemical Communication on the Biological Activity2016

    • Author(s)
      N. Kanoh, S. Itoh, K. Fujita, K. Sakanishi, R. Sugiyama, Y. Iwabuchi, S. Nishimura, H. Kakeya
    • Journal Title

      Chemistry A European Journal

      Volume: 22 Pages: in press

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Vicenistatin induces early endosome-derived vacuole formation in mammalian cells2016

    • Author(s)
      . Nishiyama, T. Ohmichi, S. Kazami, H. Iwasaki, K. Mano, Y. Nagumo, F. Kudo, S. Ichikawa, Y. Iwabuchi, N. Kanoh, T. Eguchi, H. Osada, T. Usui
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      Volume: 80 Pages: in press

    • DOI

      10.1080/09168451.2015.1132152

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Photo-cross-linked small-molecule affinity matrix as a tool for target identification of bioactive small molecules2016

    • Author(s)
      N. Kanoh
    • Journal Title

      Natural Prodoct Reports

      Volume: 33 Pages: in press

    • DOI

      10.1039/c5np00117j

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] An enantiocontrolled entry to the tricyclic polar segment of (+)-fusarisetin A2016

    • Author(s)
      A. Kohyama, N. Kanoh, E. Kwon, Y. Iwabuchi
    • Journal Title

      Tetrahedron Letters

      Volume: 57 Pages: 517-519

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2015.12.049

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Total Synthesis of the Proposed Structure of Turkiyenine2016

    • Author(s)
      H. Kobayashi, Y. Sasano, N. Kanoh, E. Kwon, Y. Iwabuchi
    • Journal Title

      European Journal of Organic Chemistry

      Volume: none Pages: 270-273

    • DOI

      10.1002/ejoc.201501365

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis and structure-activity relationship study of FD-891: Importance of the side chain and C8-C9 epoxide for cytotoxic activity against cancer cells2016

    • Author(s)
      T. Itagaki, A. Kawamata, M. Takeuchi, K. Hamada, Y. Iwabuchi, T. Eguchi, F. Kudo, T. Usui, N. Kanoh
    • Journal Title

      Journal of Antibiotics

      Volume: 69 Pages: in press

    • DOI

      10.1038/ja.2015.148

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Total synthesis and biological evaluation of irciniastatin A (a.k.a. psymberin) and irciniastatin B2015

    • Author(s)
      S. Uesugi, T. Watanabe, T. Imaizumi, Y. Ota, K. Yoshida, H. Ebisu, T. Chinen, Y. Nagumo, M. Shibuya, N. Kanoh, T. Usui, Y. Iwabuchi
    • Journal Title

      Journal of Organic Chemistry

      Volume: 80 Pages: 12333-12350

    • DOI

      10.1021/acs.joc.5b02256

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structure-activity relationship of antitumor C5-curcuminoid GO-Y0302015

    • Author(s)
      A. Kohyama, H. Yamakoshi, S. Hongo, N. Kanoh, H. Shibata, Y. Iwabuchi
    • Journal Title

      Molecules

      Volume: 20 Pages: 15374-15391

    • DOI

      10.3390/molecules200815374

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] N-保護 2,3-アジリジノアルコールの位置選択的開環反応の開発2016

    • Author(s)
      上杉 惇一郎, 叶 直樹, 岩渕 好治
    • Organizer
      日本薬学会第136年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2016-03-27 – 2016-03-30
  • [Presentation] がん細胞遊走阻害活性天然物fusarisetin A の合成研究2016

    • Author(s)
      高山 亜紀, 叶 直樹, 岩渕 好治
    • Organizer
      日本薬学会第136年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2016-03-27 – 2016-03-30
  • [Presentation] Turkiyenine の全合成研究 (2)2016

    • Author(s)
      小林久剛, 笹野裕介, 叶 直樹, 岩渕好治
    • Organizer
      日本薬学会第136年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2016-03-27 – 2016-03-30
  • [Presentation] 抗腫瘍性マクロライド FD-891 およびその類縁体合成と構造活性相関研究2016

    • Author(s)
      板垣友宏, 川又綾乃, 叶 直樹, 岩渕好治
    • Organizer
      日本薬学会第136年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2016-03-27 – 2016-03-30
  • [Presentation] NAD(P)+ 検出プローブを利用したP450 基質スクリーニング系の改良と評価2016

    • Author(s)
      高橋 裕介, 守谷 崇, 叶 直樹, 岩渕 好治
    • Organizer
      日本薬学会第136年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2016-03-27 – 2016-03-30
  • [Presentation] (-)-Fumimycinの全合成研究2016

    • Author(s)
      西田佳祐, 澁田拓郎, 小林久剛, 笹野裕介, 叶 直樹, 岩渕好治
    • Organizer
      日本薬学会第136年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2016-03-27 – 2016-03-30
  • [Presentation] Synthetic Study of FD-891 and FD-8922015

    • Author(s)
      Ayano Kawamata, Tomohiro Itagaki, Yuta Miyazaki, Kenzo Yahata, Naoki Kanoh, Yoshiharu Iwabuchi
    • Organizer
      Pacifichem 2015
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, USA
    • Year and Date
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Third generation photo-cross-linked small-molecule affinity matrix enabling quantitative analysis of the photo-cross-linked small molecules and their target purification2015

    • Author(s)
      Naoki Kanoh
    • Organizer
      Pacifichem 2015
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, USA
    • Year and Date
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Turkiyenine 提唱構造の全合成2015

    • Author(s)
      小林久剛, 笹野裕介, 叶 直樹, 岩渕好治
    • Organizer
      第45回 複素環化学討論会
    • Place of Presentation
      早稲田大学 国際会議場
    • Year and Date
      2015-11-19 – 2015-11-21
  • [Presentation] Photo-cross-linked Small Molecule Affinity Matrix as a Tool for Target Identification of Bioactive Small Molecules2015

    • Author(s)
      Naoki Kanoh
    • Organizer
      Pharmaceutical Science Symposium 2015 in Sendai
    • Place of Presentation
      Katahira Sakura Hall, Tohoku University
    • Year and Date
      2015-11-16 – 2015-11-16
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Eu(OTf)3/DTBMP触媒系を用いる2,3-エポキシアルコールの位置選択的開環反応の開発と応用2015

    • Author(s)
      上杉惇一郎, 渡辺翼, 今泉貴充, 澁谷正俊, 叶 直樹, 岩渕好治
    • Organizer
      第108回 有機合成シンポジウム
    • Place of Presentation
      早稲田大学 国際会議場
    • Year and Date
      2015-11-05 – 2015-11-06
  • [Presentation] Total synthesis and structural revision of heronamide C2015

    • Author(s)
      Naoki Kanoh, Shunya Itoh, Kohei Sakanishi, and Yoshiharu Iwabuchi
    • Organizer
      14th International Conference on the Chemistry of Antibiotics and other Bioactive Compounds
    • Place of Presentation
      Galveston Island, Texas, USA
    • Year and Date
      2015-10-13 – 2015-10-16
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] がん細胞転移阻害活性天然物 (+)-fusarisetin Aの全合成研究2015

    • Author(s)
      高山亜紀,叶 直樹,岩渕好治
    • Organizer
      第54回 日本薬学会東北支部大会
    • Place of Presentation
      岩手医科大学 矢巾キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-26 – 2015-09-26
  • [Presentation] 抗腫瘍活性天然物 Arglabin の合成研究2015

    • Author(s)
      福田宙央, 濱 直人, 叶 直樹, 岩渕好治
    • Organizer
      第54回 日本薬学会東北支部大会
    • Place of Presentation
      岩手医科大学 矢巾キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-26 – 2015-09-26
  • [Presentation] 芳香族生物活性小分子に対する多点同時修飾法の開発2015

    • Author(s)
      岡村俊孝、鈴木貴大、叶 直樹、岩渕好治
    • Organizer
      第54回 日本薬学会東北支部大会
    • Place of Presentation
      岩手医科大学 矢巾キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-26 – 2015-09-26
  • [Presentation] 8-Deoxyheronamide C の全合成研究2015

    • Author(s)
      寺嶋優太、伊東俊哉, 坂西航平, 叶 直樹, 岩渕好治
    • Organizer
      第54回 日本薬学会東北支部大会
    • Place of Presentation
      岩手医科大学 矢巾キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-26 – 2015-09-26
  • [Presentation] Heronamides A-C の全合成と構造改訂、および構造活性相関2015

    • Author(s)
      叶 直樹、伊東俊哉、寺嶋優太、坂西航平、岩渕好治、藤田航平、杉山龍介、西村慎一、掛谷秀昭
    • Organizer
      第57回天然有機化合物討論会
    • Place of Presentation
      神奈川県民ホール
    • Year and Date
      2015-09-09 – 2015-09-11
  • [Presentation] 有機小分子と蛋白質の相互作用を直接的・間接的に検出する2015

    • Author(s)
      叶 直樹
    • Organizer
      第9回 東北大学学際科学フロンティア研究所FRISセミナー
    • Place of Presentation
      東北大学 学際科学フロンティア研究所
    • Year and Date
      2015-08-10 – 2015-08-10
  • [Presentation] 第三世代光親和型小分子固定化アフィニティー樹脂2015

    • Author(s)
      叶 直樹、鈴木貴大、岡村俊孝、岩渕好治
    • Organizer
      第10回 日本ケミカルバイオロジー学会
    • Place of Presentation
      東北大学 川内萩ホール
    • Year and Date
      2015-06-10 – 2015-06-12
  • [Presentation] Turkiyenine 提唱構造の全合成2015

    • Author(s)
      小林久剛, 西田佳祐, 笹野裕介, 叶 直樹, 岩渕好治
    • Organizer
      第26回 万有仙台シンポジウム
    • Place of Presentation
      仙台国際センター
    • Year and Date
      2015-06-06 – 2015-06-06
  • [Presentation] Eu(OTf)3/DTBMP触媒系を用いる2,3-エポキシアルコールの位置選択的開環反応の開発2015

    • Author(s)
      上杉惇一郎, 渡辺翼, 今泉貴充, 澁谷正俊, 叶 直樹, 岩渕好治
    • Organizer
      第13回 次世代を担う有機化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      立命館大学びわこ・くさつキャンパス
    • Year and Date
      2015-05-22 – 2015-05-23
  • [Presentation] 有機分子触媒を活用したbicyclo[5.3.0]decane素子の合成と天然物合成への応用2015

    • Author(s)
      森崎敬介, 小林久剛, 市川龍之介, 小関尊弘, 濱 直人, 笹野裕介, 叶 直樹, 岩渕好治
    • Organizer
      第8回有機触媒シンポジウム兼「有機分子触媒による未来型分子変換」第5回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      沖縄県市町村自治会館・自治会館ホール
    • Year and Date
      2015-05-10 – 2015-05-11
  • [Remarks] 東北大学大学院薬学研究科 分子制御化学講座 合成制御化学分野 HP

    • URL

      http://www.pharm.tohoku.ac.jp/~gousei/synthetic/index.html

URL: 

Published: 2017-01-06  

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