Bufadienolides, a snake defense substance: Investigation of the mechanism of dietary evolution.

Bufadienolides，一种蛇防御物质：饮食进化机制的研究。

基本信息

批准号：
21H04714
负责人：
森直樹
金额：
$ 23.13万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-05 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

ヤマカガシ属ヘビが主食となる生物種を変える際、防御用の毒源もヒキガエルから陸棲ホタルへ移行し、餌由来のブファジエノライド（BDs）を防御物質として維持・再利用する現象を申請者らは明らかにした。この発見を基盤にして、ヤマカガシの①食性変化、②毒源の移行・蓄積に関わる因子、③BDsの生態的機能を化学、生化学、行動の視点から比較・解析し、食性進化のメカニズムを解明することが本研究の目的である。・ヤマカガシに対する BDsの給餌実験により、ヤマカガシ体内における BDsの変換反応を確認できる系を確立した。これにより、日本のヒキガエルの普遍的成分、bufalin がヤマカガシの体内で化学変換され、頸腺に蓄積されることを実験的に証明した。・ヤマカガシから、ゲノム DNA を外注可能なクオリティで抽出する方法を確立し、ゲノムのアセンブリおよび繰り返し配列の推定まで終え、ゲノムサイズが4.03 Gbという結果を得た。・BDsの標品や、ヤマカガシ頸腺液のメタノール粗抽出物の毒性測定を、ヒトがん細胞に対する抗腫瘍活性試験により、簡便に行うことを可能にした。本手法により、BDsにおける官能基の位置や向きの一つの違いが毒性に影響を及ぼすことを見出した。・ステロイド環のAB 環がtrans 縮環で、11位にアルファーの位置で水酸基が結合した化合物の合成を検討している。当初の計画では不明であった分子の反応性［(1) 周辺の立体障害のため、鍵中間体1 の11 位-12 位アルケンの反応性が低い点、(2) 17 位の2-ピロンは還元条件に弱い点］が明らかとなった。そこで、当初の計画を変更したルートの採用、および新たな合成法の開発が必要となっている。

当更改蛇属的主食食物时，防御毒液的来源也从蟾蜍变为陆基萤火虫，申请人透露，将诱饵衍生的buphajienolides（BDS）保留并作为保护材料。基于这一发现，这项研究的目的是比较和分析1）大教堂的饮食变化，2）毒药过渡和积累的因素，以及3）从化学，生物化学和行为的角度来看，BDS的生态功能，以及澄清饮食进化的机制。 -BDS喂食实验在角凝视上建立了一个系统，该系统可以确认角凝视体中BDS的转化反应。这已经在实验上证明，日本蟾蜍的普遍成分Bufalin被化学转化为日本蟾蜍的身体，并积聚在颈腺中。 - 我们建立了一种通过外包质量从日本胃镜中提取基因组DNA的方法，并完成了基因组组装和重复序列估计，从而导致基因组大小为4.03 GB。 - 通过使用针对人类癌细胞的抗肿瘤活性测试，可以方便地对BDS制剂的毒性测量和宫颈液的粗甲醇提取物进行毒性测量。已经发现，该方法在BDS中官能团的位置和方向有一个差异会影响毒性。 - 我们正在研究一种化合物的合成，其中类固醇环的AB环是一个反式融合的环，并将羟基连接到Alpha位置的第11位。该分子的反应性在原始计划中未知，由于周围环境周围的空间障碍而显示[（1），因此，关键中间体1的11-12位的烷烃较低，并且（2）位置17处的2-吡酮在降低条件下很弱。因此，有必要采用已更改其原始计划并开发新合成方法的路线。

项目成果

期刊论文数量（14）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

New Insights Into Dietary Toxin Metabolism: Diversity in the Ability of the Natricine Snake Rhabdophis tigrinus to Convert Toad-Derived Bufadienolides

对膳食毒素代谢的新见解：Natricine 蛇 Rhabdophis tigrinus 转化蟾蜍衍生的蟾蜍二烯内酯的能力的多样性

DOI：
10.1007/s10886-021-01287-6
发表时间：
2021
期刊：
Journal of Chemical Ecology
影响因子：
2.3
作者：
Inoue Takato;Nakata Ryu;Savitzky Alan H.;Yoshinaga Naoko;Mori Akira;Mori Naoki
通讯作者：
Mori Naoki

ヤマカガシ (Rhabdophis tigrinus) におけるヒキガエル由来毒性ステロイド bufadienolide 変換能力の多様性

虎纹蟾蟾源有毒类固醇蟾蜍二烯内酯转化能力的多样性