Studies toward the total synthesis of Caribbean ciguatoxin for the development of a highly sensitive antibody-based immunoassy

加勒比雪卡毒素的全合成研究，用于开发高度灵敏的基于抗体的免疫分析

• 批准号: 20H02919
• 负责人: 佐々木 誠
• 金额: $ 11.4万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H02919/
• 关键词: カリブ海型シガトキシン; シガテラ中毒; 全合成; 抗体作製; 微量検出法

世界最大規模の自然毒食中毒であるシガテラ中毒の原因毒シガトキシンの研究における最後の最難関課題であるカリブ海型シガトキシンC-CTXの全合成を達成し、純粋な試料を供給するとともに、有機合成化学を基盤としてC-CTXを特異的に認識する抗体の作製と微量検出法の開発への応用を目的とした。C-CTXの全合成における最大の難関である核間ジメチル基を持つM環7員環エーテルを含むLMN環部の新規合成法を既に報告している。本合成における鍵反応である還元的オレフィンカップリングの反応条件を最適化し、LMN環部の効率的な合成法を確立した。さらに、独自に開発した酸化的ラクトン化によりK環部に相当する7員環ラクトンを構築し、エーノルホスフェートに変換した後、鈴木－宮浦反応による炭素鎖伸長を行った。当初計画したチオアセタール化とラジカル還元によるJ環の閉環は、N環上のアセタール構造の存在のために困難であることが判明した。そこで、エポキシアルコールの6-exo環化によってJ環の構築を行い、JKLMN環部の合成を達成した。この過程で、エポキシアルコールの6-exo環化がシリカゲルにより円滑に進行することを新たに見いだした。ごく最近、C-CTXの右端部N環の構造改定の論文が報告されたため、JKLMN環部の脱保護体を合成し、詳細なスペクトル解析によりすべてのNMRシグナルの帰属を行い、天然物の当該部分と比較した。その結果、C-CTXのN環部は当初報告された6員環構造であることを確認した。合成したJKLMN環フラグメントにグリシンを介してマイケルアクセプターであるマレイミドを導入したハプテンを合成した。現在、タンパク質とのコンジュゲートの作成とそれを用いた抗体作製を検討している。ABCDE環部の合成に関しては、酸化的ラクトン化を用いたDE環部の効率的な合成を達成した。

The final and most difficult task in the study of the world's largest natural food poisoning is the complete synthesis of C-CTX, the supply of pure samples, the production of antibodies and the development of micro-assay methods for organic synthetic chemistry. The greatest difficulty in the total synthesis of C-CTX is to report a new method for the synthesis of C-CTX containing a 7-membered ring and a 7-membered ring. The synthesis method for the efficiency of LMN ring is established by optimizing the reaction conditions of the reaction elements. In addition, the carbon lock extension of Suzuki-Miyura reverse chain is carried out after the construction of the 7-member ring structure corresponding to the K-ring structure. It is difficult to identify the existence of the closed loop structure on the J ring and the closed loop structure on the N ring. 6-exo cyclization of J-ring and synthesis of JKLMN ring were achieved. This process is called 6-exo cyclization. Recently, the structural modification of the N ring at the right end of C-CTX has been reported. The synthesis, detailed analysis and NMR of the deprotected ring of JKLMN have been reported. The comparison of natural substances with this part has been carried out. The results show that the C-CTX N-ring structure is confirmed by the initial report. JKLMN is the only one who has the right to be a part of the community. Now, we're going to have to make an antibody test. The synthesis of ABCDE ring part is related to the acidification of ABCDE ring part.

项目成果

理科年表2021

2021 年科学年表

• 发表时间: 2020
• 作者: 佐々木 誠

カリブ海型シガトキシンの合成研究 KLMN環部フラグメントの合成

加勒比型雪卡毒素的合成研究 KLMN环片段的合成

• 发表时间: 2020
• 作者: 梅原厚志;岩崎浩太郎;荒井啓介;佐々木誠
• 通讯作者: 佐々木誠

Synthesis and Structural Implication of the JKLMN-Ring Fragment of Caribbean Ciguatoxin C-CTX-1

• DOI: 10.1021/acs.joc.0c03031
• 发表时间: 2021-03-05
• 期刊: JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY
• 影响因子: 3.6
• 作者: Sasaki, Makoto;Iwasaki, Kotaro;Arai, Keisuke
• 通讯作者: Arai, Keisuke