医薬資源としてのシダ植物の物質生産能評価

蕨类植物药用资源产物质能力评价

• 批准号: 16659004
• 负责人: 海老塚 豊
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16659004/
• 关键词: シダ植物; トリテルペン; トリテルペン合成酵素; ホウライシダ; アオネカズラ; オシダ; ヒドロキシホパン; チルカラジエン; 未開拓医薬資源; 物質生産能; ポリケタイド; 生合成酵素; 遺伝子クローニング; 機能解析

シダ植物の生産する物質を医薬資源として利用することを目的に研究を行った。特に、シダ植物に特徴的なトリテルペンを対象とし、生合成遺伝子を利用した物質生産系の構築を目指した。当該期間においては、トリテルペン合成酵素のクローニングを行った。微生物型のトリテルペン合成酵素間でよく保存されている領域を基に縮重入りプライマーをデザインし、cDNAを鋳型としたPCRによりDNA断片の増幅を行った。得られたcDNA断片の塩基配列を解析した。ホウライシダから1種(ACH)、アオネカズラ(Polypodiodes niponica(Mett.)Ching)から3種(PNT,PnSC2,3)、オシダ(Dryopteris crassirhizoma Nakai)から2種(DCD,DcSC2)のクローンが得られた。それらの配列に特異的なプライマーをデザインし、3'-および5'-RACE法によりACH,PNT,DCDの全長塩基配列を決定した。これらは微生物由来のトリテルペン合成酵素とアミノ酸配列において34-40%の相同性をもつ一方、シダ植物由来サイクロアルテノール合成酵素ACXとは19%の相同性しか示さなかった。各クローンを酵母発現ベクターpYES2に組み込み、酵母を形質転換した。ヘキサン抽出物をGC-MSにより分析した。生成物は微量であったが、標品との比較により生成物を、それぞれhydroxyhopane、tirucalla-7,21-diene、dammara-18(28),21- dieneと同定した。以上の結果から、ACHはハイドロキシホパン合成酵素、PNTはチルカラジェン合成酵素、DCDはダンマラジェン合成酵素と同定した。

进行研究的目的是使用蕨类植物生产的物质作为药物资源。特别是，我们旨在建立一种使用生物合成基因的物质生产系统，该基因靶向三萜，这是蕨类植物的特征。在此期间，克隆三萜合酶。基于微生物型三萜合酶之间保守的区域设计了退化引物，并使用cDNA作为模板通过PCR扩增DNA片段。分析了所获得的cDNA片段的核苷酸序列。从蕨类植物（polypodiodiodes niponica（Mett。）Ching）获得了一个物种（ACH）的克隆（ACH），三种（PNT，PNSC2，3），以及两个物种（DCD，DCSC2），来自蕨类植物（Dryopteris crassirhizoma crassirhizoma nakai）。设计了特定于这些序列的引物，并通过3'- race方法确定ACH，PNT和DCD的全长核苷酸序列。这些显示与微生物的三萜合酶中的氨基酸序列中有34-40％的同源性，而来自蕨类植物的环甲醇合酶ACX仅19％同源。将每个克隆纳入酵母表达载体PYES2以转化酵母。通过GC-MS分析己烷提取物。尽管该产物的痕量量，但通过与制剂相比，分别将产物鉴定为羟基甲烷，tirucalla-7,21-二烯和Dammara-18（28），21-二烯。基于上述结果，它被鉴定为ACH为羟基合酶，PNT为Tilcalagene合酶，而DCD为Dhammalagen合酶。

项目成果

Synthesis of Digalactosyl Diacylglycerols and their Structure Inhibitory Activity on Human Lanosterol Synthase

双半乳糖二酰基甘油的合成及其结构对人羊毛甾醇合酶的抑制活性

• 发表时间: 2005
• 期刊: Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 15(1)
• 作者: Masaaki Shibuya;Rie Tanaka;Masaaki Shibuya;Rie Tanaka
• 通讯作者: Rie Tanaka

Identification of β-Amyrin and Sophoradiol 24-Hydroxylase by EST Mining and Functional Expression Assay

EST挖掘和功能表达分析鉴定β-香树脂醇和槐二醇24-羟化酶

• 发表时间: 2006
• 期刊: FEBS Journal 273(5)
• 作者: Masaaki Shibuya

Revised Structures of Epohelmins A and B Isolated as Lanosterol Synthase Inhibitors from a Fungal Strain FKI-0929

• DOI: 10.1038/ja.2005.82
• 发表时间: 2005-09
• 期刊: The Journal of Antibiotics
• 作者: M. Shibuya;B. Snider;Y. Sakano;H. Tomoda;S. Ōmura;Y. Ebizuka

ラノステロール合成酵素

羊毛甾醇合酶

• 发表时间: 2005