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2021 Fiscal Year Annual Research Report

The mechanistic study and pharmaceutical development of obesity suppressive natural product, Malabaricone isolated from Malaysian fruit

Publicly Offered Research

Project AreaFrontier research of chemical communications
Project/Area Number 20H04756
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

門出 健次  北海道大学, 先端生命科学研究院, 教授 (40210207)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2022-03-31
Keywordsマラバリコーン / セラミド / スフィンゴエミリン合成酵素 / 阻害剤 / 新型コロナウィルス
Outline of Annual Research Achievements

1) SARによる強力なSMS阻害剤の開発:SARによる阻害剤の強化を行った。マラバリコーンC骨格には長鎖アルキルとフェノール性水酸基が存在するため、鎖長の短縮や水酸基のエステル化やエーテル化、水酸基の除去などを検討した。①異なる鎖長のジオール化合物を原料にすることでマラバリコーンの鎖長を調節した。水酸基の臭素化、ベンジル保護、ホスホニム塩化後、ベンズアルデヒド誘導体Ar1とWittig反応により一段階目の芳香族を導入した。②続いてアルケン、ベンジル基を水添により除去、IBX酸化によりアルデヒドを合成した。これにアルドール縮合によりAr2を導入し、マラバリコーン骨格を形成に成功した。③酸性条件による水酸基の除去、ならびに水添によるアルケンの除去によりマラバリコーン誘導体群を獲得した。④これらはSMS阻害アッセイに供した。
2)PAL を用いたマラバリコーンC の標的分子及びPPI 分子の解明:SAR によって得られた情報を元に、独自のPAL プローブの作成を行った。①SAR の情報を元にマラバリコーンC の活性に影響の箇所に光反応基であるジアジリンを導入したPAL プローブを合成した。②プローブはSMS 阻害活性に供し、その活性が維持されていることを確認した。
3)マラバリコーンC の他の生理活性の確認:マラバリコーンCは、SMS合成に対して強力な阻害活性を有する食品成分である。北大が有する抗コロナウイルス活性評価に供したところ、非常に有望なSARS-CoV-2抑制効果を確認することができた。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (21 results)

All 2022 2021 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 2 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] Penta-deuterium-labeled 4E, 8Z-sphingadienine for rapid analysis in sphingolipidomics study2022

    • Author(s)
      Yuta Murai, Kohei Yuyama, Daisuke Mikami, Yasuyuki Igarashi, Kenji Monde
    • Journal Title

      Chem. Phys. Lipids

      Volume: 245 Pages: 105202

    • DOI

      10.1016/j.chemphyslip.2022.105202

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evaluation of Chiral N,N-Dimethyl-Sphingosine for the interaction between NGF and trkA2022

    • Author(s)
      Yuta Murai, Akihiro Sekiguchi, Taeko Hirakawa, Seigo Usukia, Yasuyuki Igarashi, Kenji Monde
    • Journal Title

      Chirality

      Volume: 24 Pages: 807-812

    • DOI

      10.1002/chir.23433

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] こんにゃく由来グルコシルセラミド摂取による脳内アミロイドβ蓄積に対する抑制効果の探索的試験-プラセボ対照ランダム化二重盲検並行群間比較試験-2021

    • Author(s)
      江口 晃一、向井 克之、湯山 耕平 、栗本 成敬、田中 藍子、勝山(鏡) 豊代、西平 順、門出 健次 、五十嵐 靖之
    • Journal Title

      薬理と治療

      Volume: 49 Pages: 1225-1239

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Shortwave-Infrared Fluorescent Molecular Imaging Probes Based on π-Conjugation Extended Indocyanine Green2021

    • Author(s)
      Mahadeva M. M. Swamy, Yuta Murai, Kenji Monde, Setsuko Tsuboi, and Takashi Jin
    • Journal Title

      Bioconjugate Chem.

      Volume: 32 Pages: 1541-1547

    • DOI

      10.1021/acs.bioconjchem.1c00253

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Malabaricone C as a novel SARS-CoV-2 inhibitor from spices2022

    • Author(s)
      Mutmainah, Yuta Murai, Sajeer Koolath, Seigo Usuki, Kohei Yuyama, Shinji Nakaoka, Michihito Sasaki, Yasuko Orba, Akihiko Sato, Yasuyuki Igarashi, Hirofumi Sawa, Kenji Monde
    • Organizer
      日本化学会 第102春季年会
  • [Presentation] キラルHPLC による生合成 3 ケトジヒドロスフィンゴシンの立体解析法の開発と代謝産物解析2021

    • Author(s)
      本田 拓巳,村井 勇太,生城 浩子, 矢野 貴人, 門出 健次
    • Organizer
      第63回日本脂質生化学会
  • [Presentation] スフィンゴ脂質病の治療法を指向した新規光キャプチャー創製の研究2021

    • Author(s)
      阿部 美良乃, 村井 勇太, 門出 健次
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会 第15回年会
  • [Presentation] 柔軟なキラル酸化脂質のVCD構造解析 VCD2021

    • Author(s)
      井田南加, 谷口透, 門出健次
    • Organizer
      第33回万有札幌シンポジウム
  • [Presentation] こんにゃくセラミドによるヒト脳内アミロイドβ蓄積抑制効果の検証2021

    • Author(s)
      江口 晃一, 向井 克之, 湯山 耕平, 栗本 成敬, 田中 藍子, 勝山(鏡)豊代, 西平 順, 門出 健次, 五十嵐 靖之
    • Organizer
      日本栄養・食糧学会 年会
  • [Presentation] 食品由来マラバリコーンCの多様な生理活性とその機構解明2021

    • Author(s)
      門出健次
    • Organizer
      「化学コミュニケーションのフロンティア」第8回公開シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] Discovering sphingomyelin synthase (SMS) inhibitors from natural plants toward development of lipid chemical biology2021

    • Author(s)
      Kenji Monde
    • Organizer
      Asian Symposium on Medicinal Plants and Spices XVII (2021) Contextualizing Natural Product Science for Societal Relevance, Singapore, Malaysia
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 水蒸気を反応媒体に用いた環状ジペプチド類の合成と分光構造解析2021

    • Author(s)
      竹内礼夏, 谷口透, 門出健次,
    • Organizer
      2021年度北海道高分子若手研究会
  • [Presentation] 食品由来の天然有機化合物によるコロナウイルス感染抑制効果2021

    • Author(s)
      村井 勇太,ムトマイナー,クーラス サジール,臼杵 靖剛,湯山 耕平,中岡 慎治,佐々木 道仁,大場 靖子,佐藤 彰彦,五十嵐 靖之,澤 洋文,門出 健次
    • Organizer
      第63回天然有機化合物討論会
  • [Presentation] A novel SARS-CoV-2 inhibitor from Myristica fragrans2021

    • Author(s)
      Mutmainah, Yuta Murai, Sajeer Koolath, Seigo Usuki, Kohei Yuyama, Shinji Nakaoka, Michihito Sasaki, Yasuko Orba, Akihiko Sato, Yasuyuki Igarashi, Hirofumi Sawa, Kenji Monde
    • Organizer
      第1 5 回 スフィンゴテラピィ研究会
  • [Presentation] Stereochemical outcome of deoxyfluorination of bioactive lipids and their analogues studied using vibrational circular dichroism2021

    • Author(s)
      Tohru Taniguchi, ○Shu Takimoto, Nurul Fajry Maulida, Kenji Monde
    • Organizer
      Pacifichem 2021
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Chemical Communications through Natural and Synthetic Bioactive Compounds (#79) Oral administration of natural sphingomyelin synthase inhibitor against high fat diet-induced obesity and its lipid metabolism in mice2021

    • Author(s)
      Kenji Monde
    • Organizer
      Pacifichem 2021
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Drug-Discovery Based on Natural Products Chemistry (#361) Structure-inspired design of a sphingolipid mimic sphingosine-1-phosphate receptor agonist from a naturally occurring sphingomyelin synthase inhibitor2021

    • Author(s)
      Kenji Monde
    • Organizer
      Pacifichem 2021
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 北海道大学大学院先端生命科学研究院付属施設次世代物質生命科学センター 研究業績

    • URL

      https://life.sci.hokudai.ac.jp/fr/academic-achievements

  • [Remarks] 北海道大学大学院先端生命科学研究院 化学生物学研究室

    • URL

      https://altair.sci.hokudai.ac.jp/infchb/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 抗ウイルス剤2021

    • Inventor(s)
      門出健次,村井勇太,五十嵐靖之,臼杵靖剛.澤洋文,大場靖子,他
    • Industrial Property Rights Holder
      門出健次,村井勇太,五十嵐靖之,臼杵靖剛.澤洋文,大場靖子,他
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2021-102280
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 化合物、その製造方法、複合体および短波赤外蛍光剤2021

    • Inventor(s)
      神隆,マハデバスワミィ M.M., 門出健次,村井勇太
    • Industrial Property Rights Holder
      神隆,マハデバスワミィ M.M., 門出健次,村井勇太
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2)特願2021-041717

URL: 

Published: 2022-12-28  

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