分子の原子1個を置換する新手法で創薬を高速化(New method swaps single atom in a molecule to speed drug discovery) 記事の日付と機関名:2026-08-31 シカゴ大学(UChicago)

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2026-08-31 シカゴ大学(UChicago)

米シカゴ大学の研究者らは、医薬品に多く含まれるピロールを、より合成しやすいイソオキサゾールから、分子中の酸素原子1個を炭素原子に置き換える「骨格編集(skeletal editing)」によって直接合成する新手法を開発した。従来、ピロール誘導体は合成が難しく高価だったが、新手法では反応工程を大幅に削減し、1~2日、同一フラスコ内で反応を完了できる。例えば、ある化合物ではイソオキサゾール型が1g当たり11ドルなのに対し、ピロール型は2,000ドルだった。分子骨格をほぼ維持したまま原子1個だけを変更できるため、多数の類縁化合物を迅速に作製し、薬効や作用機序を比較することが可能になる。新薬候補の探索や、分子のどの部分が薬理作用を担うかの解析を高速化する技術として期待される。

<関連情報>

イソオキサゾールからのピロールの合成(O-C骨格編集による) Synthesis of pyrroles from isoxazoles by an O-to-C skeletal edit

Abigail J. Bracken,Alexandra P. Lawrie,Isabella F. Romita & Mark D. Levin
Nature  Published:19 August 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-026-10933-6

分子の原子1個を置換する新手法で創薬を高速化(New method swaps single atom in a molecule to speed drug discovery) 記事の日付と機関名:2026-08-31 シカゴ大学(UChicago)

Abstract

Isoxazoles and pyrroles feature prominently in pharmaceutical and bioactive compounds of interest1,2. Although their core structures differ by only a single atom (O versus C), their respective de novo ring assemblies require vastly different syntheses, as the electronically consonant isoxazole core is amenable to a range of disconnections that are inaccessible for the corresponding pyrroles3,4. Given the structural similarity between these two heterocyclic classes, skeletal editing offers an opportunity to meet this need, as it empowers non-traditional retrosynthetic disconnections5. Here we achieve an O-to-C atom replacement of isoxazoles, affording pyrroles in a one-pot sequence. We identify the N-propargylic enaminone as a key intermediate connecting the two heterocycle classes, providing a retrosynthetic disconnection orthogonal to traditional syntheses for otherwise challenging pyrrole scaffolds6. During our investigations, we encountered unexpected enaminone reactivity and developed a predictive computational model capturing the conformational features controlling reaction outcomes7. Regioselective syntheses of elusive pyrroles can be achieved by linking these two heterocycles with an O-to-C replacement reaction.

有機化学・薬学
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