Development of a method to apply the crystalline sponge method to medium-molecular-weight natural products

结晶海绵法应用于中等分子量天然产物的方法开发

• 批准号: 21K05408
• 负责人: 木村 智之
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Microbial Chemistry Research Foundation
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05408/
• 关键词: 単結晶X線構造解析; 結晶スポンジ法; 天然物; 絶対立体化学; 中分子天然物; X線結晶構造解析; 中分子; 放線菌

引き続き子量1000を超える大環状マクロライド、環状チオペプチド、テルペンを用い研究を行った。昨期までは、ディスオーダの問題や解像度の問題を検証するため、特に狭い空間に大きな化合物を入れようとしている本研究課題においては他の手法と比較し慎重に検証する必要がと考えていることから、大環状マクロライド、環状チオペプチドについては、NMRで相対配置の決定をおこない、テルペンに関しては4つの類縁体のうち1つの化合物で結晶化したので単結晶X線構造解析を行いった。そして、結晶スポンジへのソーキング実験を行ったが、占有率が低く対象の化合物の構造を計算することができなかった。そこで今期は、結晶スポンジ中のサンプルの占有率をあげるために保護基の導入を検討した。大環状マクロライド化合物は、1級ならびに2級水酸基に対し保護基の導入を試みた。21個の水酸基全てに保護基が導入できなかったが、半数以上に保護基を導入でき疎水性が増した。このサンプルを用いてソーキングの温度を-20度から40度まで変化させ検討している。テルペンについては、糖を加水分解し、アグリコン部分のみでソーキングを検討している。さらに今期、ここ数年で急速に発展したmicroEDの測定機会をいただき、解析をより迅速化、測定に必要なサンプル量の低減を目的とし、microEDを用いた解析法を試みた。その結果、0.2-1マイクロメートルに調整中に結晶スポンジが壊れる、電子線を当てた際に反射が出る前に壊れたしまうことが確認された。しかし、それらを回避し測定を行うことは困難であった。さらに現在のクライオ電子顕微鏡を用いたmicroEDの場合、測定後の解析について格子定数の決定など、単結晶X線構造解析より時間を有することがわかった。以上の理由から、今後は単結晶X線構造解析に注力し論文化に向けてデータをまとめたいと考えている。

随后，使用了超过1000个无数量的大环，环状硫代肽和萜烯。直到去年，为了验证不和谐和解决方案的问题，我们认为与其他方法相比，该研究主题特别试图将大型化合物放置在狭窄的空间中，需要仔细的验证。因此，我们通过NMR确定了大环和环状硫代肽的相对排列，对于从四个类似物中的一个结晶的肽，我们进行了单个晶体X射线结构分析。然后，在晶体海绵上进行了浸泡实验，但占用率很低，无法计算目标化合物的结构。因此，这个季节，我们考虑引入保护组，以增加晶体海绵中样品的占用率。大环大环酸化合物试图将保护基团引入原发性和次级羟基。保护组不能引入所有21种羟基，但是可以将超过一半的组引入保护组中，从而增加疏水性。使用此样品，浸泡温度从-20°C到40°C变化。关于萜烯，我们一直在考虑仅通过水解糖来浸泡。此外，在这个财政年度，我们获得了衡量微型的机会，在过去的几年中，它已经迅速发展，并尝试使用微型的分析方法，目的是使分析更快并减少测量所需的样本量。结果，已经证实，在调整为0.2-1微米时，晶体海绵破裂，并且在应用电子束时会在反射之前破裂。但是，很难避免这些并进行测量。此外，在使用电流冷冻电子显微镜的微观的情况下，发现测量后，它将比单晶体X射线结构分析（例如确定晶格常数）更长。由于上述原因，我们希望将来关注单晶X射线结构分析，并将数据汇总到理论文化上。

项目成果

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