田中生体機能合成化学研究室

有機合成化学の分野では、様々な効率的結合形成反応が開発されていますが、これを生体内や細胞内での標識、あるいは機能性分子の複合化のために積極的に利用する試みは非常に限られています。私達は、生体内アミンに由来するイミン誘導体の「見過ごされてきた新奇な反応性」を、生体内アミンが関与する真の生物活性構造をヒントにして、有機合成化学的に再開拓しています。さらにこれら新奇反応を逆に利用して、生きている動物内での生理活性分子の多段階合成にチャレンジします。例えば、私達が「合成化学医療」と呼ぶ方法で、血中内や標的臓器上での反応や試薬開発を行い、ある時間枠にピンポイントで生理活性天然物を直接動物内で合成して治療の実現を目指します。また、「鋳型誘起合成」と呼ぶ方法で、生体内での特定の臓器や高分子群を自在に操って、医療診断や機能制御に最も適する分子を「動物内で彼ら自身に創らせる」検討を行っています。

研究テーマ

• イミンの隠された反応性の開拓と新奇翻訳後修飾の解明
• 非侵襲的「合成化学医療」の実現：血中内や特定臓器上での反応・試薬開発と生理活性物質合成
• 鋳型誘起合成とフロー法を用いた生体内機能性分子の創製と標的指向型天然物合成

主要論文

1. K. Tanaka, K. Moriwaki, S. Yokoi, K. Koyama, E. Miyoshi, K. Fukase:
   "Whole-Body Imaging of Tumor Cells by Azaelectrocyclization: Visualization of Metastasis Dependence on Glycan Structure"
   Bioorg. Med. Chem., 21, 1074-1077 (2013)
2. K. Tanaka, E. R. O. Siwu, S. Hirosaki, T. Iwata, R. Matsumoto, Y. Kitagawa, A. R. Pradipta, M. Okumura, K. Fukase:
   "Efficient Synthesis of 2,6,9-Triazabicyclo[3.3.1]nonanes through Amine-Mediated Formal [4+4] Reaction of Unsaturated Imines"
   Tetrahedron Lett., 53, 5899-5902 (2012)
3. K. Tanaka, S. Shirotsuki, C. Kageyama, T. Tahara, S. Nozaki, E. R. O. Siwu, T. Iwata, S. Tamura, S. Douke, N. Murakami, H. Onoe, Y. Watanabe, K. Fukase:
   "Template-Assisted and Self-Activating Clicked Peptide as a Synthetic Mimic of the SH2 Domain"
   ACS Chem. Biol., 7, 637-645 (2012)
4. K.Tanaka, K. Fukase, S. Katsumura:
   "Exploring A Unique Reactivity of 6π-Azaelectrocyclization to Enzyme Inhibition, Natural Products Synthesis, and Molecular Imaging: An Approach to Chemical Biology by Synthetic Chemists"
   Synlett, 2115-2139 (2011)
5. K. Tanaka, M. Kitadani, K. Fukase:
   "Target-Selective and Fluorescence "Switch-On" Protein Labeling by 6π-Azaelectrocyclization"
   Org. Biomol. Chem., 9, 5346-5349 (2011)
6. K. Tanaka, E. R. O. Siwu, K. Minami, K. Hasegawa, S. Nozaki, Y. Kanayama, K. Koyama, C. W. Chen, J. C. Paulson, Y. Watanabe, K. Fukase:
   "Noninvasive Imaging of Dendrimer-type N-Glycan Clusters: In Vivo Dinamics Dependence on Oligosaccharides Structure"
   Angew. Chem. Int. Ed., 49, 8195-8200 (2010)
7. K. Tanaka, K. Minami, T. Tahara, E. R. O. Siwu, K. Koyama, S. Nozaki, H. Onoe, Y. Watanabe, K. Fukase:
   "A Combined 6π-Azaelectrocyclization/Staudinger Approach to Protein & Cell Engineering: Non-Invasive Tumor Targeting by N-Glycan-Engineered Lymphocytes"
   J. Carbohydr. Chem., 29, 118-132 (2010)
8. K. Tanaka, K. Minami, T. Tahara, Y. Fujii, E. R. O. Siwu, S. Nozaki, H. Onoe, S. Yokoi, K. Koyama, Y. Watanabe, K. Fukase:
   "Electrocyclization-Based Labeling Allows Efficient In Vivo Imaging of Cellular Trafficking"
   ChemMedChem, 5, 841-845 (2010)
9. K. Tanaka, K. Fukase:
   "Renaissance of Traditional Organic Reactions under Microfluidic Conditions: A New Paradigm for Natural Products Synthesis"
   Org. Process Res. Dev., 13, 983-990 (2009)
10. K. Tanaka, T. Masuyama, K. Hasegawa, T. Tahara, H. Mizuma, Y. Wada, Y. Watanabe, K. Fukase:
    "A Submicrogram-scale Protocol for Biomolecule-based PET Imaging via Rapid 6π -Azaelectrocyclization: First Visualization of Sialic Acid-dependent Circulatory Residence of Glycoproteins"
    Angew. Chem. Int. Ed., 47, 102-105 (2008)