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2019 Fiscal Year Annual Research Report

多糖型シアリダーゼ阻害剤開発のための合成化学基盤

Research Project

Project/Area Number 18H02097
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

平井 剛  九州大学, 薬学研究院, 教授 (50359551)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Keywordsシアル酸 / シアリダーゼ / 阻害剤 / C-H挿入反応 / グリコシル化
Outline of Annual Research Achievements

申請者は、新規シアル酸誘導体が効果的なシアリダーゼ阻害剤となることを見出している。これまでの本シアル酸誘導体の合成は、シアル酸に施した修飾が要因となり、その効率が低く、工程数を要していた。昨年度に引き続き本年度は、これらを解決できる新たな効率的合成法の確立に取り組んだ。その基本方針は、最終段階で鍵となるシアル酸修飾の置換基を構築する手法を見出すことである。合成終盤での置換基変換は、多糖構造の分解などを防ぐため、穏やかな条件下で実施できる前駆体を設定する必要がある。この前駆体をその足がかりとなる置換基Aをもつシアル酸誘導体と、アクセプター糖鎖とをグリコシル化で連結して合成しようと計画した。本年度は、昨年に引き続き、この置換基Aを導入したシアル酸誘導体を合成することを検討した。
当初は、C-H挿入反応を鍵反応として設定した。しかし、昨年度は目的とする挿入体を得ることができなかった。主な副反応は、5位NHAc基とのN-H挿入反応であったことから、本年度は5位置換基を種々変更し検討したが、目的物は全く生成しなかった。
そこで、本年度中盤から戦略を変更し、酸化的なラジカルカップリングによる置換基Aの導入を検討した。その結果、酢酸マンガン(III)を用いると酢酸やマロン酸エステル類をシアル酸に導入することが可能であることを見出し、鍵となるシアル酸修飾の足がかりをわずか4工程で実現することができた。カップリング反応のパートナーを工夫し、まずはチオグリコシル化反応を検討したところ、導入した置換基Aの効果によって、チオグリコシル化反応は目的とするα体のみを与えることも見出した。このことから、ポイントの1つであるアクセプター糖鎖とのグリコシル化が、置換基Aによって立体選択的に進行することが示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

課題であったシアル酸修飾法を確立でき、さらにその後のグリコシル化反応の立体選択性に関する知見を得ることができ、昨年度の遅れを取り戻すことができたため。

Strategy for Future Research Activity

今後は、多糖化に向けた具体的な検討に取り組んでいく。現時点で、これまでの合成法と比べ、大幅に工程数を削減できており、理想通りに進んでいる。多糖化に向けて、グリコシル化反応を実現していきたいと考えている。

  • Research Products

    (18 results)

All 2020 2019

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Synthesis of All Stereoisomers of Monomeric Spectomycin A1/A2 and Evaluation of Their Protein SUMOylation‐Inhibitory Activity2019

    • Author(s)
      Nomura Yusaku、Thuaud Frederic、Sekine Daisuke、Ito Akihiro、Maeda Satoko、Koshino Hiroyuki、Hashizume Daisuke、Muranaka Atsuya、Cruchter Thomas、Uchiyama Masanobu、Ichikawa Satoshi、Matsuda Akira、Yoshida Minoru、Hirai Go、Sodeoka Mikiko
    • Journal Title

      Chemistry, A European Journal

      Volume: 25 Pages: 8387~8392

    • DOI

      10.1002/chem.201901093

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enhancement of saccharothriolide production and discovery of a new metabolite, saccharothriolide C2, by combined-culture of Saccharothrix sp. and Tsukamurella pulmonis2019

    • Author(s)
      Jiang Yulu、Lu Shan、Hirai Go、Kato Taira、Onaka Hiroyasu、Kakeya Hideaki
    • Journal Title

      Tetrahedron Letters

      Volume: 60 Pages: 1072~1074

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2019.03.034

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] α-グルコシダーゼに対するSubstrate-specific Metabolism Monitoring Probe (SMMP)の開発2019

    • Author(s)
      木室佑亮、土井一毅、森田昌樹、平井剛
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会 第14回年会
  • [Presentation] 標識部位を導入したグリコシダーゼに対する新規mechanism-based inhibitorの開発2019

    • Author(s)
      土井一毅、木室佑亮、平井剛
    • Organizer
      第56回化学関連支部合同九州大会
  • [Presentation] 不安定なジエノフィルを用いるDiels-Alder反応を基盤とした天然物模倣型分子の合成研究2019

    • Author(s)
      織田旺紀、森田昌樹、平井剛
    • Organizer
      第56回化学関連支部合同九州大会
  • [Presentation] 新規複合糖質研究ツール:基質特異的分解追跡を可能にする分子プローブ2019

    • Author(s)
      平井剛、木室佑亮、土井一毅、深澤亮、大沼可奈、袖岡幹子
    • Organizer
      第38回日本糖質学会年会
  • [Presentation] α-グルコシダーゼに対する基質特異的代謝追跡プローブの開発2019

    • Author(s)
      木室佑亮、土井一毅、森田昌樹、平井剛
    • Organizer
      第31回若手研究者のためのセミナー
  • [Presentation] α-グルコシダーゼに対する基質特異的代謝追跡プローブの開発2019

    • Author(s)
      木室佑亮、土井一毅、森田昌樹、平井剛
    • Organizer
      第21回薬学研究院若手セミナー
  • [Presentation] Synthesis of Biologically Active Molecules Based on Unique Right-Side Structure of Physalins2019

    • Author(s)
      Yuki Morita, Manuel Gemander, Masaki Morita, Mikiko Sodeoka, Go Hirai
    • Organizer
      27th International Society of Heterocyclic Chemistry Congress
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 直接的C-グリコシル化を基盤とした炭素連結型糖脂質アナログの合成研究2019

    • Author(s)
      日高悠、木谷憲昭、寄立麻琴、臼井一晃、平井剛
    • Organizer
      第116回有機合成シンポジウム
  • [Presentation] Synthesis and biological potential of carbohydrate analogues2019

    • Author(s)
      Go Hirai
    • Organizer
      19th Tateshina Conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 2-エキソメチレン基を有するα-ガラクトシドの合成と機能評価2019

    • Author(s)
      丸野瑛裕、木室佑亮、森田昌樹、寄立麻琴、平井剛
    • Organizer
      第36回日本薬学会九州支部大会
  • [Presentation] 基質構造を基盤とした新規α-グルコシダーゼ阻害剤の開発2019

    • Author(s)
      土井一毅、木室佑亮、寄立麻琴、平井剛
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
  • [Presentation] Development of Substrate-specific Metabolism Monitoring probe for α-glucosidase2019

    • Author(s)
      Yusuke Kimuro, Kazuki Doi, Masaki Morita, Makoto Yoritate, Go Hirai
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
  • [Presentation] 新規シアリダーゼ阻害剤の効率的な合成法の開発2019

    • Author(s)
      上薗 慶也、寄立麻琴、平井剛
    • Organizer
      日本薬学会第140年会
  • [Presentation] 2位エキソメチレン基を有するα-ガラクトシドの開発と活性評価2019

    • Author(s)
      丸野瑛裕、木室佑亮、森田昌樹、寄立麻琴、平井剛
    • Organizer
      日本薬学会第140年会
  • [Presentation] 擬天然物を標的とする有機合成2019

    • Author(s)
      平井剛
    • Organizer
      第56回化学関連支部合同九州大会
    • Invited
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 新規化合物、並びにかかる新規化合物を含む酵素阻害剤及びABP2020

    • Inventor(s)
      平井剛、森田昌樹、木室佑亮、土井一毅
    • Industrial Property Rights Holder
      九州大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2020/012093
    • Overseas

URL: 

Published: 2021-01-27  

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