超高圧下での酵素反応活性化

超高压下酶反应活化

• 批准号: 10877348
• 负责人: 片桐 信弥
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Health Sciences University of Hokkaido
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10877348/
• 关键词: 高圧; 酵素反応; 炭素環ヌクレオシド; 抗ウィルス活性; シクララジン; 炭素環オキセタノシン; アデノシンデアミナーゼ; リパーゼ

本研究では抗ウイルス活性を有する炭素環ヌクレオシドの高圧下でのアデノシンデアミナーゼによる脱アミノ化反応ならびにリパーゼによる脱アシル化反応を検討した。1, 炭素環ヌクレオシド、シクララジンのアデノシンデアミナーゼによる脱アミノ化に対する高圧の影響シクララジン(1)は抗ウイルス活性をもつ炭素環ヌクレオシドで、現在抗ヘルペス剤として用いられているara-Aの炭素環アナローグである。両エナンチオマーのうち活性体はara-Aと同じ絶対構造を持つ(+)-体である。(+)-1はara-Aよりもはるかにアデノシンデアミナーゼによって脱アミノ化されにくいが、常圧下およそ14時間で完全に脱アミノ化された。この反応を加圧下で行ったところ、50MPaでは9時間で、400MPaでは2時間で反応は完結した。一方、(-)-1は400MPaでも脱アミノ化を受けなかった。これらの知見から高圧を用いることによりシクララジンのラセミ体の光学分割が示唆された。そこでラセミ体を合成し、脱アミノ化を行ったところ予想どおり光学分割に成功した。2, 炭素環オキセタノシン類のリパーゼによる高圧下での脱アシル化反応炭素環オキセタノシン(2)は強い抗HIVならびに抗HSV活性をもつヌクレオシドアナローグである。これらヌクレオシドからなるオリゴマーはおそらく特異な生物機能を持つであろうと予想される。しかし、2は通常のヌクレオシドと異なり二つの一級水酸基を持つ。従って、オリゴマーを合成するにはこれら水酸基を選択的に保護する必要があった。リパーゼによる脱アシル化が選択的保護に有効であることが判った。しかし、選択性が高いものの反応が極めて遅かった。そこで高圧下での反応を行ったところ反応の加速がみとめられたが、選択性の面で実用化までには至っていない。今後、基質の変換を行うことにより反応が改善できると考えている。

在这项研究中，我们利用腺苷脱氨酶和脂肪酶研究了具有抗病毒活性的碳环核苷在高压下的脱氨反应。 1.高压对腺苷脱氨酶对碳环核苷环拉嗪脱氨基的影响环拉嗪(1)是一种具有抗病毒活性的碳环核苷，是ara-A的碳环类似物，目前用作抗疱疹药物。两种对映体的活性形式都是(+)-形式，其具有与ara-A相同的绝对结构。 (+)-1被腺苷脱氨酶脱氨的程度比ara-A少得多，但在常压下约14小时就完全脱氨。当该反应在压力下进行时，在50MPa下反应9小时，在400MPa下2小时反应完成。另一方面，(-)-1即使在400MPa下也不发生脱氨。这些发现表明环拉嗪的外消旋形式可以使用高压进行光学拆分。因此，我们合成了外消旋体并进行了脱氨，正如预期的那样，光学拆分成功了。 2.高压下脂肪酶对碳环氧杂环丁烷的脱酰作用 碳环氧杂环丁烷(2)是一种核苷类似物，具有很强的抗HIV和抗HSV活性。据预测，由这些核苷组成的寡聚物可能具有独特的生物学功能。然而，与普通核苷不同，2具有两个伯羟基。因此，为了合成低聚物，有必要选择性地保护这些羟基。发现脂肪酶的脱酰作用对于选择性保护是有效的。然而，虽然选择性很高，但反应却极其缓慢。当反应在高压下进行时，发现反应加速，但由于选择性问题尚未投入实际应用。未来，我们相信可以通过转换底物来改善反应。

项目成果

Nobuya Katagiri: "Synthesis and properties of oxetanosyl oligonucleotides" Nucleic Acids,Symposium Ser.39. 87-88 (1998)

Nobuya Katagiri：“氧杂环丁烷糖基寡核苷酸的合成和特性”核酸，研讨会第 39 期。