リグニンモノマーを起点としたアプローチから解き明かすリグニン由来生物活性の正体

通过基于木质素单体的方法揭示木质素衍生生物活性的真实本质

基本信息

批准号：
21K05711
负责人：
重藤潤
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Hiroshima University
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

项目摘要

工業リグニンのいくつかの画分では、抗酸化活性、抗糖尿病、肥満制御、抗菌活性、抗凝血、抗がん活性、抗肺気腫といった生物活性が報告されており、その活性を活用したヘルスケア分野での用途が期待されている。一方で、リグニンのヘルスケア分野、特にがん治療など医療における利用方法を提案、確立するためには、リグニンの生物活性が発現する機序解明が必須となるが、これまで報告のある生物活性はいずれも混合物のものであり、その解明は困難となっている。研究代表者はこれまでに4種のリグニン重合に関与するペルオキシダーゼ（CWPO-C, AtPrx2, 25, 71）を同定し、それら組み換えタンパクを用いて、リグニンモノマーから天然リグニンと分子量分布が似たリグニン様ポリマー/オリゴマーの合成に世界で初めて成功した。人工リグニンの作製においては、重合に用いるモノマーの種類およびペルオキシダーゼの種類と濃度によって重合産物の分子量分布は異なるが、反応条件が一定の場合、得られる産物は規則的となる。また、変性過程も含まず、化学修飾の有無も制御可能であるため、工業リグニンを起点としたアプローチにおける障壁を回避することができる。2021年度は組換えCWPO-Cを用いて作製した人工リグニンの抗酸化活性を検証した。その結果、シナピルアルコールから合成したリグニン様ポリマー/オリゴマーには、コニフェリルアルコールから合成したものよりも強い（およそ6～9倍）スーパーオキシドジスムターゼ様活性が認められた。2022年度は、「一重項酸素」、「過酸化水素」、「ヒドロキシラジカル」に対する抗酸化活性測定についての検討を開始した。

据报道，工业木质素的某些部分具有抗氧化活性、抗糖尿病、控制肥胖、抗菌活性、抗凝血、抗癌活性和抗肺气肿等生物活性，并且这些活性可用于医疗保健领域。字段。另一方面，为了提出和建立木质素在医疗保健领域的用途，特别是在癌症治疗等医学治疗中，有必要阐明木质素的生物活性的表达机制。使得解释它们变得困难。迄今为止，主要研究人员已鉴定出四种参与木质素聚合的过氧化物酶（CWPO-C、AtPrx2、25、71），并利用这些重组蛋白从木质素单体生产出分子量分布与天然木质素相似的木质素。世界上首次成功合成聚合物/低聚物。在人造木质素的生产中，聚合产物的分子量分布根据聚合所用单体的类型以及过氧化物酶的类型和浓度而变化，但如果反应条件一定，所得产物将是规则的。此外，由于它不涉及变性过程并且可以控制化学改性的存在或不存在，因此可以避免基于工业木质素的方法中的障碍。 2021年，我们验证了使用重组CWPO-C生产的人造木质素的抗氧化活性。结果，由芥子醇合成的木质素类聚合物/低聚物比由松柏醇合成的木质素类聚合物/低聚物具有更强（约6至9倍）的超氧化物歧化酶样活性。 2022财年，我们开始研究“单线态氧”、“过氧化氢”和“羟基自由基”的抗氧化活性测量。