研究背景 天然产物（natural products）は長い間、薬物発見において重要な役割を果たしており、多くの生物活性を持つ化合物や薬物開発の基本原則を提供してきました。しかし、天然産物の合成研究は薬物分野に限定されるものではなく、材料科学における応用も次第に注目されています。特に光応答特性を持つ天然産物は、光スイッチ材料（photoswitching materials）や光応答液晶（photoresponsive liquid crystals）などの分野での潜在的な応用が期待されています。 Securingine Bは反熱力学的に安定な天然産物であり、その合成は長らく課題とされてきました。熱力学的により安定な異性体であるsecu’amamine Dと比較して、securingine ...

学術的背景 材料科学および化学分野において、材料の原子レベルの性質を理解することは極めて重要です。しかし、従来の原子間ポテンシャル計算手法（例えば密度汎関数理論、DFT）は精度が高いものの、計算コストが非常に高く、大規模システムへの適用が困難です。近年、機械学習（ML）ポテンシャルを原子シミュレーションに応用する研究が大きく進展し、特にガウス過程（Gaussian Process, GP）に基づくMLポテンシャルは、能動学習、不確実性予測、低データ要求といった利点から注目を集めています。しかし、カーネルベースのモデルは大規模データセットを扱う際に深刻なスケーラビリティの問題に直面しており、データセットの規模が10^4を超えると計算複雑度が急激に増加し、真の汎用性を実現することが難しくなります...

薬化学の分野において、分子構造の多様化は新薬発見の重要なステップです。しかし、既存の触媒法は複雑な薬物分子を扱う際にしばしば課題に直面します。なぜなら、これらの分子は通常、単純な基質よりも複雑性が高いためです。特に、炭素-ヘテロ原子（C–X）結合の形成は、薬物分子の後期機能化において重要な手段ですが、従来の触媒法は反応範囲と基質適用性に限界があります。そのため、複雑な薬物分子に広く適用可能な、汎用的なC–X結合形成戦略の開発が重要です。 近年、ニッケル触媒反応はその低コストと独特な酸化還元活性により注目を集めています。パラジウムと比較して、ニッケルは単電子酸化還元イベントを通じて高価数ニッケル中間体（例：Ni(III)）を生成し、C–X結合を形成することができます。しかし、既存のニッケル触媒...

学術的背景 水素化分解反応（hydrogenolysis）は、分子水素の添加によって化学結合を切断する基礎的な化学反応であり、バイオマスや石油などの原料を高価値の化学品や燃料にアップグレードするために広く応用されています。さらに、水素化分解反応は、製薬や精密化学工業においても、複雑な分子構造を合成するための重要なツールです。しかし、従来の水素化分解反応は、高温高圧条件下での不均一触媒に依存しており、その選択性は限られています。近年、均一触媒は、より温和な条件下で高い選択性を提供する有望な代替方法として注目されています。それにもかかわらず、炭素-ハロゲン結合（C-X結合）の均一水素化分解反応、特にトリチウム化（tritiation）や重水素化（deuteration）反応は、まだ解決されていな...

Cryptosporangium属放線菌から発見された新規ベンゼン環含有ポリケタイドおよび修飾ジケトピペラジン 学術的背景 微生物の天然産物は、薬剤開発において重要な価値を持っています。特に、放線菌（Actinomycetes）は、アミノグリコシド類、マクロライド類、テトラサイクリン類抗生物質など、多様な治療用化合物の豊富な供給源となっています。しかし、近年、既知化合物の頻繁な再分離が天然産物に基づく薬剤発見の主な障害となっています。この問題を解決するために、研究者たちは共培養、二次代謝シグナル分子の添加、培養中の高温処理など、さまざまな新しい方法を試みています。本論文の著者らは、未解明の放線菌属に注目し、新しい化合物骨格の発見を目指しました。 本研究の対象は、Cryptosporangiu...