超活性大型天然物の機能解明

超活性大天然产物的功能阐明

基本信息

批准号：
07229206
负责人：
村田道雄
金额：
$ 1.34万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07229206/
关键词：
大型天然分子超活性マイトトキシン

项目摘要

近年、海洋生物から強い生物活性と特異な化学構造を有する天然有機化合物が数多く発見されている。なかでも、従来の天然物の範疇を越えるマイトトキシン、ゾ-ザンテラトキシン、パリトキシンのような大型分子が単細胞性藻類から分離され注目を集めている。本研究では、マイトトキシンなどの大型天然物の作用機構を解明するために、まず精密な3次元構造に基づいた作用点の解明を試みた。はじめに、マイトトキシンの作用に対するブレベトキシンBの阻害効果を調べた。すなわち、ラットグリオーマC6細胞を用いてマイトトキシン(0.3ng/ml)のCa^<2+>流入促進活性に対するブレベトキシンBの阻害活性を調べたところ、1-30μg/mlの範囲で用量依存的にマイトトキシンの活性を阻害した。その他マイトトキシンの部分合成フラグメント等を用いた同様の実験によって、標的分子との結合部位を推定した。一方で、NMRと分子力場計算によりMTXの後半部分の17個の疎水的エーテル環部(P-F'環)がほぼ直線的な立体配座を有していると推定されていたが、生物試験の結果はこの部分が脂質二重膜を貫通し、かつ標的分子への結合に関与していることを示唆した。また、親水性部分は屈曲した立体配座を有していることが判明したが、この部分は膜表面に露出しており、特に硫酸エステルを含むEFGH環付近の構造は作用標的分子との結合に関与していると考えられる。このことは、MTXが全長140Åにも及ぶ細長い構造によって標的分子の膜貫通部位と細胞表層部位の両方を認識している可能性を示している。

近年来，人们从海洋生物中发现了许多具有较强生物活性和独特化学结构的天然有机化合物。其中，从单细胞藻类中分离出丝裂毒素、左黄藻毒素、海藻毒素等超出天然产物常规范畴的大分子物质，受到人们的关注。在本研究中，为了阐明线粒体毒素等大型天然产物的作用机制，我们首先尝试基于精确的三维结构来阐明作用点。首先，我们研究了短链毒素 B 对丝裂霉素作用的抑制作用。具体而言，当我们使用大鼠神经胶质瘤C6细胞研究短尾毒素B对丝裂毒素(0.3ng/ml)的Ca^2+流入促进活性的抑制活性时，我们发现短尾毒素B在以下范围内表现出剂量依赖性作用： 1-30μg/ml 抑制线粒体毒素活性。使用丝裂毒素的其他部分合成片段通过类似实验估计与靶分子的结合位点。另一方面，NMR和分子力场计算表明MTX后半部分的17个疏水性醚环（P-F'环）具有几乎线性的构象。生物学测试的结果表明该部分穿透脂质双层膜并具有良好的结构。参与与靶分子的结合。此外，还发现亲水部分具有弯曲构象，但这部分暴露在膜表面，并且含有硫酸酯的EFGH环附近的结构对于与被认为参与的目标分子的结合特别重要。。这表明MTX可能通过其总长度为140 Å的细长结构识别目标分子的跨膜位点和细胞表面位点。