皮膚の光老化を止められるか?
―水に溶けやすいチロシナーゼ阻害剤の開発―
宇都宮大学

農学部

応用生命化学科
二瓶 賢一

2023年11月16日
1

本発表の要点
アルキルスペーサーの導入 n = 2-14

レゾルシノール
アルキル配糖体

ヒドロキシアルキルレゾルシノール

親油性

親水性
IC50 35.9-0.39 μM

アルキルレゾルシノール

9.27-0.32 μM

1.58-0.53 μM

最大，コウジ酸の33倍のチロシナーゼ阻害活性2

チロシナーゼ阻害剤について

食品の褐変

昆虫の外皮硬化

日焼け

パーキンソン病 植物病原菌感染

3

着想に至った経緯
180倍
2.3 μM

Rhododendron
chrysanthum

BMCL, 2014, 24, 122.
BMC, 2015, 23, 6650.

ロドデンドリン

417 μM

Isotachis japonica

Carbohydr Res,
2018, 465, 22.

イソタチオシド

アルキルスペーサーの⾧さが阻害活性に強く影響

4合成計画増炭
グリコシル化

脱保護
還元

Wittig反応
Horner-WadsworthEmmons (HWE)反応
Koenigs-Knorr反応

すべての誘導体を共通の中間体から合成

5阻害活性の初めの予測
IC50 50(μM) 454035

レゾルシノール
アルキル配糖体

302520OH15nH

ヒドロキシアルキル
レゾルシノールHO

アルキル
レゾルシノール

10
502

3 4

6 10 14

最大の阻害活性を示す化合物が存在(n)6

配糖体の合成
Wittig反応など
3段階(75%)HWE反応など
13段階(21%)

C2+

Koenigs-Knorr反応など
3段階(75%)

OBn14OH

BnO

C14

平均収率89%で6つの配糖体を合成

7

配糖体のチロシナーゼ阻害活性
IC50 40(μM) 3535.9

3025

レゾルシノール
アルキル配糖体20

コウジ酸の約27倍

1510.68103.62

5コウジ酸(K)

ヘキシルレゾ
ルシノール(H)

0.61

1.36

0.63

0.41

46

10 14

0.390KH23(n)⾧いほど活性が強い(n = 2から4にギャップ有)8

ドッキングシュミレーション
AB

C

Val248

Arg268

Phe264

Val283

Val283

Phe264

His244Tropolone
Val248His263

DVal248
Arg268EVal248

Arg268

Phe264

His244

Val283

Phe264
Val283C2配糖体
His263

His61

His61

His244C4配糖体
His263

His61

9アルコール誘導体とアルキル誘導体の合成
加水素分解
1段階(約95%)
ヒドリド還元など
3段階(約79%)n = 2, 3, 4, 6, 10, 14
市販品を使用n = 3, 4, 10, 14配糖体合成の中間体から誘導

n = 2, 610アルコール誘導体のチロシナーゼ阻害活性
IC50 1210.68(μM)
109.278ヒドロキシアルキル
レゾルシノール6コウジ酸の約33倍

42.2121.280.61

コウジ酸(K)

ヘキシルレゾ
ルシノール(H)

0.84

0.32

0.360KH2346

10 14

アルキル鎖が短くてもコウジ酸と同等の活性

(n)

11

アルキル誘導体のチロシナーゼ阻害活性
IC50 1210.68(μM)
108

アルキル
レゾルシノール

コウジ酸の約７倍

641.5820.61

コウジ酸(K)

ヘキシルレゾ
ルシノール(H)

コウジ酸の約20倍

0.79

0.85

0.61

0.53

346

10 140.810KH2(n)アルキル鎖が短くても強い活性(活性の谷を観測)

12

アルキル誘導体の活性の谷
C1425

50100200 (μM)

アルキル鎖を⾧くすると溶けにくくなる

13

IC50 40(μM)

チロシナーゼ阻害活性のまとめ
35.93530

レゾルシノール
アルキル配糖体2520

ヒドロキシアルキルレゾルシノール

1510.68

アルキルレゾルシノール

9.27

103.62

50.61

1.36

2.210.63 0.41 0.39

1.28 0.84

0.32 0.36

1.58

0.79 0.85 0.61 0.53 0.81

0K H 2 3 4 6 10 14 2 3 4 6 10 14 2 3 4 6 10 14(n)14従来技術とその問題点
既に実用化されているチロシナーゼ阻害剤として，コウジ酸，アルキルレゾルシノール，ビタミンC誘導体やシステイン誘導体などが存在する．
しかしながら，阻害活性の程度や阻害剤の溶解性および安定性などにまだ改良の余地が残されている．
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新技術の特徴・従来技術との比較◆阻害活性を高めることができた．
(最大でコウジ酸の33倍)◆阻害剤の溶解性の向上に成功した．
(構造中に水溶性のグルコースを含む)◆本技術の適用により，最短4段階の合成経路で，コウジ酸と同等の活性を有する阻害剤を得ることができた．
16

想定される用途◆本開発研究で得られた阻害剤を，化粧品などに配合することで，新しい機能性化粧品の開発が達成される．
◆上記以外に，食品の褐変防止剤としての利用も期待される．
◆また，チロシナーゼの特性に着目すると，新しい殺虫剤や抗カビ剤などの開発の分野にも，本技術を展開することが可能である．
17

実用化に向けた課題◆現在，強い活性を有する親水性阻害剤を開発済みである．しかしながら，安全性に関する点が未解決である．
◆今後，様々な条件でも使用可能なように，阻害剤の安定性についての実験データを取得する．
◆実用化に向けて，グルコースを他の構造に置き換える技術を確立する必要がある．
18

企業への期待◆未解決の安全性については，培養皮膚細胞を用いた生理活性評価系などで解決できるのではないかと考えている．
◆機能性化粧品の開発技術を持つ企業，および，それらの開発に意欲がある企業との共同研究を希望している．
◆食品の褐変防止剤，殺虫剤および抗カビ剤への応用を考えている企業とも共同研究を進めたいと思っている．

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本技術に関する知的財産権◆発明の名称 :レゾルシノール誘導体およびこれを含むチロシナーゼ活性阻害剤◆出願番号 :特願2019-009543◆出願人:宇都宮大学◆発明者:二瓶賢一，石岡和佳奈
20産学連携の経歴◆2010年-2011年「レゾルシノール配糖体型チロシナーゼ阻害剤の開発」科学技術コモンズ(JST)◆2011年「化学的進化による過剰紫外線障害対策分子の開発」A-STEP(JST)◆2012年-2013年「メグスリノキから生まれた立体認
識性チロシナーゼ阻害剤の構造最適化」A-STEP(JST)◆2014年-2015年「マルベリー成分の代謝予測型分子変換による新しい光老化防止剤の開発」A-STEP(JST)21

お問い合わせ先
宇都宮大学
地域創生推進機構 社会共創促進センター
TEL:028-649-5502
FAX:028-649-5497
e-mail uu.cpsc@cc.utsunomiya-u.ac.jp22ヒトのメラニン細胞由来のチロシナーゼに対しても，阻害活性を示すのか?

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