韓国海綿から抗がん性化合物を合成(Soaking up the anti-cancer properties of a South Korean sea sponge)

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2025-11-13 イェール大学

Yale大学の研究チームは、韓国近海で採取された海綿動物 Phorbas gukhulensis に由来する非常に複雑な分子「グクレニン A(gukulenin A)」の化学合成に成功しました。もともと2010年にこの海綿から分離された同分子は抗がん活性が指摘されていましたが、研究グループはこれまで誰も室内合成できなかったこの分子を、24ステップの合成ルートで実現しました。合成の過程では、反応性の高いトロプロン環を含む2つの芳香環、9個の立体中心、複数の不安定官能基という合成困難な特徴を克服するために、独自に開発した3つの新手法や「2炭素リンチピン試剤」を用いた点が特筆されます。さらに、研究チームはこの合成をもとに15種類の誘導体を作製・評価し、構造と抗がん活性の関係を明らかにしました。この結果から、特定の構造残基が抗がん効果に必須である一方、他の部分は簡略化可能であることが判明。今後はこの知見を活かし、構造を簡略化しながら高い抗がん活性を維持する合成アナログの前臨床試験を通じて、化学療法の新規候補となる可能性が期待されています。研究責任者である化学教授は、「私たちのラボで最も複雑な構造合成だった」と語っており、この成果は天然物化学・抗がん薬研究の両面で大きなブレークスルーと位置づけられています。

韓国海綿から抗がん性化合物を合成(Soaking up the anti-cancer properties of a South Korean sea sponge)
This illustration depicts the synthetic chemistry solution (left) for recreating a cancer-fighting molecule found in the marine sponge Phorbas gukhulensis.

<関連情報>

(–)-グクレニンAの3成分集合体と構造機能関係 Three-component assembly and structure–function relationships of (–)-gukulenin A

Vaani Gupta, Zechun Wang, Joshua B. Combs, Timothy Wright, […] , and Seth B. Herzon
Science  Published:13 Nov 2025
DOI:https://doi.org/10.1126/science.aea9310

Abstract

α-Tropolones comprise an unsaturated seven-membered ring bearing a hydroxyl substituent adjacent to a polarized carbon–oxygen π-bond. This polarization imparts a permanent molecular dipole and aromatic stabilization to the ring, resulting in unique physical properties, including affinity for divalent metals and ambiphilic reactivity. Among secondary metabolites that contain α-tropolones, the pseudodimeric isolate (–)-gukulenin A (7) stands out for its complexity and has shown promise in treating murine models of ovarian cancer. Here we describe an enantioselective synthesis of (–)-gukulenin A (7). Key steps include a directed C–H arylation, a tandem Grob fragmentation–alkylation, an innovative synthesis of methyl tropolone ethers, a multicomponent cross-coupling, and a thermal carbonyl–ene reaction. Structure–function studies establish the dimeric tropolone and aldehyde substructures as drivers of cytotoxicity.

有機化学・薬学
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