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~天然物化学~

 生物の行動や機能を制御する有機化合物、これらは一般的に天然有機化合物(天然物)と呼ばれています。私たちの研究室では、この天然物に焦点を当てた研究を行っています。

 現在使用されている医薬品や農薬等には、天然物にルーツを持つものが多く存在します。天然からは、人類の発想では補いきれない多様な化学構造や生物活性を有する物質が多く発見されており、これら生物活性天然物は薬学が発展した現代においてもなお、新たな薬を創出する可能性を秘めています。天然物合成は、天然からは微量しか得られない化合物を必要量供給し、様々なスクリーニングを可能にします。更に、化学合成(構造活性相関研究)は、医薬品や農薬として高い潜在能力を有する天然物を実用的なものへと導くことが出来ます。

 我々はこの様な可能性を信じ、生物活性天然物の合成研究や構造活性相関研究、またケミカルプローブ等を用いた作用機序解明を行うことで、農薬や医薬への応用を目指しています。

生物活性天然物の合成(全合成)

 アセトゲニン類はバンレイシ科の植物から単離された生物活性天然物であり、抗腫瘍活性や殺虫活性、抗マラリア活性など多岐にわたる生物活性が報告されている非常に興味深い天然物です。我々はこれまでに Figure 1 に示すアセトゲニン類の全合成を達成しました。これらの全合成研究では、いずれもパラジウム触媒を用いた反応により望みの化学構造、立体構造の構築に成功しています。その他にも、植物、動物由来の様々な天然物の全合成を達成しています(当研究室にてパラジウム触媒を用いた反応により全合成を達成した天然物の一例:Figure 2)。
 また、研究の過程では新規有機合成反応の開発も行っており、有機合成化学の発展にも貢献することを心掛けています。

研究内容_全合成.jpg

Figure 1

生物活性天然物の構造活性相関研究、ケミカルプローブ合成

 エピカテキン(EC)やエピガロカテキン(EGC)の重合体(オリゴマー)はブドウや小豆、茶などに多く含まれる物質であり、この化合物群をプロアントシアニジンと呼びます。先行研究よりプロアントシアニジン類は様々な生物活性を有することが報告されており、私たちの研究室においてもエピカテキン、およびエピガロカテキンの重合体が腫瘍細胞に対する細胞毒性、および細胞浸潤阻害活性を有することを見出しました。
 2018年の研究(Figure 3)では、EC, EGC, カテキン(C)の三種で構成される重合体をそれぞれ合成し、腫瘍細胞に対する細胞毒性を評価しました。その結果、(EGC)3と(EGC)2-ECおよび(EGC)2-Cでは、その活性に顕著な差が確認されました。この結果より、EGC の水酸基が活性に大きく寄与することが示唆されました。2017年の研究(Figure 4)では、EC および C の5, 6量体の合成を達成し、高重合体の活性の優位性について明らかにしました。更に2019年の研究(Figure 5)では、ブドウ果柄から8量体の単離に成功し、その生物活性についても明らかにしました。
 ここまでに示したプロアントシアニジン類の精製法、合成法、生物活性に加え、現在より詳細な生物活性、作用機序を明らかにすべく、ケミカルバイオロジー的手法を用いた研究などを進めています。

研究内容_SAR.png

Figure 3

Figure 4

Figure 5

生物活性天然物の単離・構造決定

Under construction

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