須貝　威 (スガイ　タケシ)

Sugai, Takeshi

写真a

所属（所属キャンパス）

薬学部 薬科学科 有機薬化学講座 （芝共立）

職名

教授

HP

外部リンク
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経歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 1984年04月
    -
    1988年03月

    東京大学農学部文部教官助手

  • 1988年04月
    -
    1993年03月

    慶應義塾大学（理工学部）、助手

  • 1991年08月
    -
    1992年09月

    Scripps研究所、研究員を兼務

  • 1993年04月
    -
    1997年03月

    慶應義塾大学（理工学部）、専任講師

  • 1994年10月
    -
    1995年03月

    茨城大学大学院（生物化学工学特別講義）、非常勤講師

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学歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 1981年03月

    東京大学, 農学部, 農芸化学科

    大学, 卒業

  • 1983年03月

    東京大学, 農学系研究科, 農芸化学専門課程

    大学院, 修了, 修士

  • 1984年03月

    東京大学, 農学系研究科, 農芸化学専門課程

    大学院, 退学, 博士

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学位 【 表示 ／ 非表示 】

  • 農学　, 東京大学, 1987年06月

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研究分野 【 表示 ／ 非表示 】

  • 有機化学 (Organic Chemistry)

  • 合成化学 (Synthetic Chemistry)

  • 触媒・資源化学プロセス (触媒・化学プロセス)

  • 生物機能・バイオプロセス (生物・生体工学)

  • 生物有機化学 (生物生産化学・生物有機化学)

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著書 【 表示 ／ 非表示 】

  • “Future Directions in Biocatalysis (Second Edition)”

    R. Tsunekawa, K. Hanaya, M. Shoji, T. Sugai, T. Matsuda, ed., Elsevier, 2017年08月

    担当範囲: 279–295

  • “Comprehensive Organic Synthesis II (Second Edition) Volume 2: Additions to C–X Π-Bonds, Part 2”

    T. Sugai, K. Fushuku, P. Knochel, G. A. Molander, eds., Elsevier, 2014年01月

    担当範囲: 512–522

  • Practical Methods for Biocatalysis and Biotransformations

    T. Sugai, A. Fujino, H. Yamaguchi, M. Ikunaka, J. Whittal, P. W. Sutton, eds., Wiley, 2009年12月

    担当範囲: 190-198

  • Glycoscience: Chemistry and Chemical Biology

    T. Sugai, T. Kajimoto, Springer-Verlag GmbH, Berlin Heidelberg New York (B. O. Fraser-Reid, K. Tatsuta, J. Thiem eds.), 2001年12月

    担当範囲: 907-1021

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    単糖類の化学・酵素合成における最近の進歩について解説した。

  • Enzymes in Nonaqueous Solvents; Methods and Protocols, Methods in Biotechnology

    Springer, 2001年10月

    担当範囲: 401-416

    　概要を見る

    界面バイオリアクターを用いる、微生物物質変換反応について著者らの成果を中心に解説した。

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論文 【 表示 ／ 非表示 】

  • Chemoenzymatic synthesis of hydroxytyrosol monoesters and their suppression effect on nitric oxide production stimulated by lipopolysaccharides

    Sakakura A., Pauze M., Namiki A., Funakoshi-Tago M., Tamura H., Hanaya K., Higashibayashi S., Sugai T.

    Bioscience, Biotechnology and Biochemistry （Bioscience, Biotechnology and Biochemistry)  83 （ 2 ） 185 - 191 2019年02月

    研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り,  ISSN  09168451

    　概要を見る

    © 2018 Japan Society for Bioscience, Biotechnology, and Agrochemistry. Fatty acid monoesters of hydroxytyrosol [2-(3,4-dihydroxyphenyl)ethanol] were synthesized in two steps from tyrosol (4-hydroxyphenylethanol) by successive Candida antarctica lipase B-catalyzed chemoselective acylation on the primary aliphatic hydroxy group over phenolic hydroxy group in tyrosol, and 2-iodoxybenzoic acid (IBX)-mediated hydroxylation adjacent to the remaining free phenolic hydroxy group. Examination of their suppression effects on nitric oxide production stimulated by lipopolysaccharides in RAW264.7 cells showed that hydroxytyrosol butyrate exhibited the highest inhibition (IC 50 7.0 μM) among the tested compounds.

  • Synthesis of 5-Hydroxy-3′,4′,7-trimethoxyflavone and Related Compounds and Elucidation of Their Reversal Effects on BCRP/ABCG2-Mediated Anticancer Drug Resistance

    Tsunekawa R., Katayama K., Hanaya K., Higashibayashi S., Sugimoto Y., Sugai T.

    ChemBioChem （ChemBioChem)  20 （ 2 ） 210 - 220 2019年01月

    ISSN  14394227

    　概要を見る

    © 2019 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim 3′,4′,7-Trimethoxyflavone (TMF) has been reported to show a potent reversal effect on drug resistance mediated by breast cancer resistance protein (BCRP)/ATP-binding cassette subfamily G member 2 (ABCG2). In this study, we designed and synthesized five derivatives with either a hydroxy group or a fluorine atom at C-5 and several kinds of capping moiety at the C-7 hydroxy group, on the same 3′,4′-dimethoxy-substituted flavone skeleton. We subsequently evaluated the efficacies of these compounds against BCRP-expressing human leukaemia K562/BCRP cells. Reversal of drug resistance was expressed as the concentration of compound causing a twofold reduction in drug sensitivity (RI 50 ). Of the synthesized compounds, the reversal effect of 5-hydroxy-3′,4′,7-trimethoxyflavone (HTMF, RI 50 7.2 nm) towards 7-ethyl-10-hydroxycamptothecin (SN-38) was stronger than that of TMF (RI 50 18 nm). Fluoro-substituted 5-fluoro-3′,4′,7-trimethoxyflavone (FTMF, RI 50 25 nm) and monoglycosylated 7-(β-glucosyloxy)-5-hydroxy-3′,4′-dimethoxyflavone (GOHDMF, 91 nm) also exhibited reversal effects, whereas the di- and triglycoside derivatives did not. TMF, HTMF and FTMF at 0.01–10 μm upregulated the K562/BCRP cellular accumulation of Hoechst 33342 nuclear staining dye. In addition, western blotting revealed that treatment of K562/BCRP cells with 0.1 μm TMF, HTMF or FTMT suppressed the expression of BCRP. HTMF showed the strongest inhibition of BCRP-mediated efflux and suppression of BCRP expression of the three effective synthesized flavones.

  • Preparation of menisdaurigenin and related compounds

    Shirakawa R., Ishikawa S., Takahasi M., Ueno Y., Uekusa Y., Narukawa Y., Sugai T., Kiuchi F.

    Journal of Natural Medicines （Journal of Natural Medicines)  73 （ 1 ） 236 - 243 2019年01月

    研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り,  ISSN  13403443

    　概要を見る

    © 2018, The Japanese Society of Pharmacognosy and Springer Japan KK, part of Springer Nature. Menisdaurin (1), a cyano glucoside, was first isolated in 1978 from Menispermum dauricum (Menispermaceae) and named after the plant. It has been also isolated from several plant sources. The stereochemistry of the aglycone part was first reported as (Z,4R,6S)-enantiomer of (4,6-dihydroxy-2-cyclohexen-1-ylidene)acetonitrile based on the CD spectrum of menisdaurilide (2), the α,β-unsaturated γ-lactone obtained by an acid hydrolysis of menisdaurin. Later, the absolute stereochemistry was revised as (Z,4S,6R) by X-ray crystal analysis of 1 isolated from Saniculiphyllum guangxiens. The aglycone part of menisdaurin (1) has not been obtained from 1, because an acid hydrolysis of 1 gave menisdaurilide (2), and enzymatic hydrolysis with emulsin did not give the aglycone. On the other hand, a compound named coculauril (3) was isolated from Cocculus lauriforius. This compound has the same planner structure corresponding to the aglycone of 1, but the stereochemistry was reported to be (E,4R,6S). Here, we confirmed the absolute stereochemistry of 1 by Mosher’s method to be (Z,4S,6R), and prepared the aglycone of 1, i.e., menisdaurigenin (4) by an enzymatic hydrolysis of 1. We also revealed that 4 is a different compound from 3 and unstable in water and MeOH.

  • Lipase-catalyzed site-selective deacetylation of sterically hindered naphthohydroquinone diacetate and its application to the synthesis of a heterocyclic natural product

    Hashimoto R., Sakakura A., Hanaya K., Higashibayashi S., Sugai T.

    Heterocycles （Heterocycles)     625 - 632 2019年

    ISSN  03855414

    　概要を見る

    © 2019 The Japan Institute of Heterocyclic Chemistry. Lipase-catalyzed site-selective deacetylation of 2,5-dimethylnaphthalene-l,4-diol diacetate was examined. With Candida antarctica lipase B, the suppressing effect of a methyl substituent at the peri-position of the a-naphthyl ester over that at the ortho-position was significant. This site-selectivity was in contrast to that of chemical hydrolysis reported to date. From the resulting monoacetate, mansonone F, a physiologically active heterocyclic orthoquinone, was synthesized in 38% yield in as few as three steps.

  • Site-selective synthesis of acacetin and genkwanin through lipase-catalyzed deacetylation of apigenin 5,7-diacetate and subsequent methylation

    Fujita R., Mandal S., Hanaya K., Shoji M., Higashibayashi S., Sugai T.

    Heterocycles （Heterocycles)  99 （ 1 ） 638 - 648 2019年

    ISSN  03855414

    　概要を見る

    © 2019 The Japan Institute of Heterocyclic Chemistry. Candida antarctica lipase B-catalyzed deacetylation proceeded with high site-selectivity on the C-4′ acetyl group in apigenin triacetate to give apigenin 5,7-diacetate. Methylation of the liberated hydroxy group with the combination of trimethyloxonium tetrafluoroborate (Meerwein reagent) and 1,8-bis(dimethylamino)naphthalene (proton sponge) in CH2Cl2 proceeded in a quantitative manner to give the product methylated at the C-4′ hydroxy group (acacetin 5,7-diacetate). Even with the same precursor, a different methylation product at the C-7 hydroxy group (genkwanin 4′,5-diacetate) was obtained in 86% yield by applying iodomethane and Cs2CO3 in dimethyl sulfoxide (DMSO). The methylated products were deprotected to form acacetin and genkwanin. We inferred that the latter unexpected methylation was ascribable to the intermolecular migration of an acetyl group from C-7 to C-4′. DFT calculations indicated that the C-7 phenoxide ion was 12.6 kJ/mol more stable than the initially formed C-4′ phenoxide ion.

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KOARA（リポジトリ）収録論文等 【 表示 ／ 非表示 】

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研究発表 【 表示 ／ 非表示 】

  • New Entries for Transformation of Carbohydrates towards the Synthesis of Bioactive Compounds

    T. Sugai

    2018 Frontiers in Chemical Biology (Hotel Royal Chiao Hsi, Yilan County, Taiwan) , 2018年08月, 口頭（招待・特別）

  • Enzyme-catalyzed Asymmetric Reduction of Cyclic Ketoesters and Application to Natural Product Synthesis

    T. Sugai, K. Kuwata, R. Tsunekawa, R. Fujita

    The 13th Yonsei CBMH-Keio LCC Joint Symposium (Yonsei University, Seoul, Korea) , 2017年10月, 口頭（招待・特別）

  • The Complementary and Integrated Chemo-enzymatic Processes for Fine Chemical Syntheses (Invited Lecture)

    T. Sugai, Y. Yamashita, Y. Niitsu, M. Hamada, C. Hiraoka, T. Higashi, M. Shoji

    The 14th Asia Pacific Confederation of Chemical Engineering (Singapore, Singapore) , 2012年02月, 口頭（招待・特別）

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    カルバ糖およびDHMEQを題材に、リパーゼによる位置および立体選択的変換について最新の成果を報告した。

  • Chemo-enzymatic approaches towards both enatiomers of dehydroxymethylepoxy-quinomicin (DHMEQ) (Selected Oral Presentation)

    T. Sugai, C. Hiraoka, M. Hamada, Y. Niitsu, R. Kobayashi, K. Nakagawara, T. Seki, M. Suzuki, Y. Yamashita, T. Higashi, M. Shoji, K. Umezawa

    10th International Symposium on Biocatalysis and Biotransformations (Giardini Naxos, Italy) , 2011年10月, 口頭（一般）

    　概要を見る

    DHMEQを題材に、リパーゼによる位置および立体選択的変換について最新の成果を報告した。

  • Regio- and stereoselective lipase-catalyzed reactions on sugars and carbasugars (Invited Lecture)

    M. Hamada, Y. Ueda, N. Chishima, J. Calveras, T. Higashi, M. Shoji, T. Sugai

    The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Honolulu, Hawaii) , 2010年12月, 口頭（招待・特別）

    　概要を見る

    glucal誘導体およびカルバ糖、さらにはDHMEQを題材に、リパーゼによる位置および立体選択的変換について最新の成果を報告した。

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競争的資金等の研究課題 【 表示 ／ 非表示 】

  • 位置・立体選択的反応を鍵段階とする生物活性物質の合成研究

    2019年04月
    -
    2022年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 須貝　威, 基盤研究（Ｃ）, 補助金,  代表

  • 微生物酵素触媒を活用する効率的有機合成

    2014年04月
    -
    2017年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 須貝　威, 基盤研究(C), 補助金,  代表

    　研究概要を見る

    温和な条件下優れた活性を示し、高い立体・位置・官能基選択性で反応が進行、かつ、化学触媒に比べ製造速度が格段に速い酵素を一層活用することを目標に、化学－酵素複合合成を検討した。具体的成果として、位置選択性を活用し、フェノール性生物活性物質アルテピリンC、セリノン、アストリンギンを合成した。反応媒体として水を使わず、酸・塩基の影響を受けにくいエステル交換は光学分割にも有用であり、(R)-3-ヒドロキシ-N-メチルピペリジンを、ラセミ体の速度論的光学分割により調製した。さらに、遠隔不斉認識能を明らかにし、キラル誘導分析試薬であるMNBカルボン酸メチルエステルの両鏡像体も合成した。

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受賞 【 表示 ／ 非表示 】

  • Presidential 2000 Green Chemistry Challenge Award, as a co-recipient of the honoring C.-H. Wong

    Takeshi Sugai, 2000年06月, Department of Environmental Protection, USA,, Enzymes in Large-scale Organic Synthesis

    受賞区分： その他の賞

  • 農芸化学奨励賞

    須貝 威, 1994年04月, 日本農芸化学会, 生体触媒を利用する不斉合成と物質生産への応用

    受賞区分： 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

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担当授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

  • 創薬・有機化学特論

    2019年度

  • 卒業研究（薬科学科）

    2019年度

  • 化学系薬学特論Ⅱ

    2019年度

  • 早期体験学習（薬科学科）

    2019年度

  • 英語演習（薬科学科）

    2019年度

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社会活動 【 表示 ／ 非表示 】

  • 化学情報協会

    2001年04月
    -
    2002年03月
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所属学協会 【 表示 ／ 非表示 】

  • Current Organic Synthesis, 

    2003年01月
    -
    継続中

  • Mini-Reviews in Organic Chemistry, 

    2003年01月
    -
    継続中

  • 日本化学会, 

    2004年04月
    -
    継続中

  • 日本農芸化学会, 

    2001年03月
    -
    継続中

  • 日本糖質学会, 

    1999年04月
    -
    継続中

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委員歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 2003年01月
    -
    継続中

    Editorial Advisory Board, Current Organic Synthesis

  • 2003年01月
    -
    継続中

    Editorial Advisory Board, Mini-Reviews in Organic Chemistry

  • 2004年04月
    -
    継続中

    化学教育協議会大学入試21WG委員, 日本化学会

  • 2001年03月
    -
    継続中

    日本農芸化学会誌編集幹事, 日本農芸化学会

  • 1999年04月
    -
    継続中

    評議員, 日本糖質学会

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