著者
塚本 眞幸
出版者
名古屋大学
雑誌
産学が連携した研究開発成果の展開 研究成果展開事業 研究成果最適展開支援プログラム(A-STEP) 探索タイプ
巻号頁・発行日
2012 (Released:2016-04-26)

脂質や炭化水素を生成する緑藻類を効率よく増殖させ、さらにその代謝活性を促進させることは、バイオエネルギーの創製に繋がる重要課題である。本研究では、近年、バクテリアの二次情報伝達物質として注目されている環状ジアデニル酸を取り上げ、同化合物およびこれを適度に化学修飾した誘導体が緑藻類の細胞増殖とその代謝活性に及ぼす影響を精査した。その結果、いくつかの誘導体で緑藻類の細胞増殖を20から30パーセント、光合成を40から50パーセント、促進することが明らかとなった。さらに、アデニン塩基のアミノ基の保護基は、生理活性に影響を与えなかった。このことから、標的化合物の合成経路を大幅に簡略化できることも見出した。
著者
北村 雅人 塚本 眞幸 別所 祐紀
出版者
天然有機化合物討論会
雑誌
天然有機化合物討論会講演要旨集
巻号頁・発行日
no.44, pp.533-538, 2002-09-01

Asymmetric hydrogenation of -(acylamino)acrylic acid derivatives was first established by Kagan in 1971. A cationic (R,R)-DIOP-Rh complex smoothly hydrogenates an enamide substrate to give (S)- and (R)-phenylalanine derivatives in 7:93 ratio. This finding paved the way to asymmetric hydrogenation world as well as the synthesis of optically active natural and unnatural amino acids. A perfect enantioselection in the Kagan reaction was achieved by use of BINAP ligand (BINAP=2,2'-bis(diphenylphosphino)-1,1'-binaphthyl) in 1980 although the Rh complex suffered from the high substrate specificity. A breakthrough has been made by the discovery of BINAP-Ru complexes, which serve as excellent catalyst precursors for highly enantioselective hydrogenation of a variety of functionalized prochiral olefins and ketones including enamides, ,-and ,-unsaturated carboxylic acids, allylic and homoallylic alcohols. keto esters, hydroxy ketones, and amino ketones. Interestingly, the sense of asymmetric induction in the (S)-BINAP-Ru(II)-catalyzed Kagan reaction is opposite to that observed with (S)-BINAP-Rh(I) catalysts. In this paper, we would like to focus on the mechanism of the BINAP-Rh- and -Ru-catalyzed Kagan reaction that is the origin of highly enantioselective hydrogenation. Combination of isotope labeling experiments and kinetics has revealed that the reaction proceeds via a monohydride-unsaturate mechanism involving the initial RuH formation followed by a reaction with an olefinic substrate. The major S and minor R enantiomers are produced via the same mechanism. The detail rate law analysis made it possible to determine the energy diagram of the catalytic species, which has also been experimentally substantiated by the ^<12>C/^<13>C and ^1H/^2H isotope effect measurements. The Ru monohydride species B is first generated from the diacetate A and H_2, and then forms a short-lived enamide complex C which delivers the hydride to the C(3) position. The addition of the RuH species to the olefinic bond is endergonic and reversible. The overall rate is limited by the Ru-C hydrogenolysis step of the resulting Ru-alkyl species D. The enantioselection is made during this irreversible step but actually is controlled by the relative free energies of the diastereomeric RuH/olefin complexes. Structural information was obtained by NMR studies as well as X-ray crystallographic analysis. Crystalline mono-methanol coordinated diacetate complex and the derivative of the Ru monohydride species were isolated and characterized by X-ray study. The molecular structures are consistent with those in solution estimated from NMR experiments. The reaction monitoring by NMR using ^<13>C-labeled substrates revealed that the observed Ru-enamide complex is nonproductive and that the mode of enamide coordination corresponds with that in the reactive RhH_2 intermediate in the related Rh-catalyzed hydrogenation which occurs via a unsaturate-dihydride mechanism. All of the observation strongly support the enantioface selection based on the stereo-complementary models of the enamide/metal chelate complexes.
著者
塚本 眞幸
出版者
名古屋大学
雑誌
若手研究(B)
巻号頁・発行日
2010

バクテリアの二次情報伝達物質として注目されている環状ジアデニル酸 (c-di-AMP) の効率的な化学合成法を確立した。この手法を基盤として生理活性探索を行ったところ、 c-di-AMP が淡水域に生息する緑藻類の一種であるクラミドモナスの細胞分裂を促進することがわかった。さらに、2'位に種々の置換基を有する c-di-AMP 誘導体も同様の生理活性を示すことが明らかとなった。
著者
早川 芳宏 塚本 眞幸 太田 美智男 山田 景子
出版者
愛知工業大学
雑誌
基盤研究(B)
巻号頁・発行日
2008

環状ジグアニル酸(c-di-GMP)および人工修修飾体の(1)生理活性探索と(2)生理活性発現機構の解明研究を行い、(1)については、c-di-GMP類は、肺炎双球菌、Ehrlichia chaffeensis菌、Anaplasma phagocytophilum菌、Borrelia brugdoferi菌、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)などの感染力を、主に免疫活性化作用によって低下させることを発見、(2)については、c-di-GMP類が示すいくつかの生理活性の中でも最も重要な免疫活性化の機能発現機構解明の鍵となる、「免疫は、c-di-GMPが哺乳動物に存在する免疫タンパク"stimulator of interferon genes(STING)"と結合する事によって発現される」という証拠を発見した。