超炭素鎖化合物の立体配座および機能解析に関する研究

超碳链化合物构象与功能分析研究

基本信息

批准号：
05J07684
负责人：
犬塚俊康
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

海洋生物からは特異な構造や生理活性を持つ有機化合物が多数発見されている。中でも、官能基化された炭素原子が一本鎖で連なった「超炭素鎖化合物」と呼ばれる化合物群は、なぜ海洋生物が巨大で複雑な化合物を産生する必要があるか、という点で興味深い。超炭素鎖化合物の活性発現機構を解明するため、腔腸動物イワスナギンチャク毒パリトキシンを用いて、溶液中の分子の立体配座を明らかにすることを目指し研究を行った。そこで、溶液中の分子状態を直接観察できるX線小角散乱測定を行った。その結果、パリトキシンは水溶液中で二量体として存在しており、アミノ基をアシル化すると、単量体となることが判明した。また、分子内に配座の固定された部分と揺らいでいる部分とが混在することが昨年度までに明らかにできた。溶液中の分子形状をより詳細に知るためにモデルシミュレーションを行った。その結果、N-アセチルパリトキシンはコの字状の形をとることが分かった。また、パリトキシンは、N-アセチルパリトキシンとほぼ同じ形状の分子が二個並んだ状態であった。両者の違いはアミノ基部分のみであるため、この部分が分子の会合に関与していることが示唆された。一方、超炭素鎖化合物の真の生産者は海洋生物に共生する微生物であると言われる。よって、その微生物の培養すれば、更なる機能解明研究へ向けて量的供給が可能となると同時に、微生物における超炭素鎖化合物の存在意義を理解する研究も行うことができる。海藻マクリに付着する渦鞭毛藻の抽出物に、分子量5000を超える化合物の存在を確認できた。そこでこの渦鞭毛藻を培養し、分子量を指標に分離を行った。目的化合物が非常に不安定であったため、短段階で精製する手法を確立した。現在、核磁気共鳴スペクトル分析を中心として分子量5000を越える化合物の構造解析を行っており、今後、合成化学的手法などと合わせて化学構造の決定を目指す。

在海洋生物中发现了许多具有独特结构和生理活性的有机化合物。其中，一组称为“超碳链化合物”的化合物由功能化碳原子的单链组成，引起人们的兴趣，因为它们解释了为什么海洋生物需要产生如此大而复杂的化合物。为了阐明超碳链化合物的活性表达机制，我们利用腔肠动物沙丁鱼菊花毒素天花毒素进行了以澄清溶液中分子构象为目的的研究。因此，我们进行了小角度 X 射线散射测量，使我们能够直接观察溶液中的分子状态。结果发现，海藻毒素在水溶液中以二聚体形式存在，当氨基被酰化时，变成单体。此外，到去年，我们发现该分子包含固定构象部分和波动构象部分的混合物。进行模型模拟以更详细地了解溶液中的分子形状。结果发现N-乙酰水杨毒素具有U形形状。另外，海鞘毒素呈两个与N-乙酰海鞘毒素形状几乎相同的分子排列的状态。由于两者之间的唯一区别是氨基，因此表明该部分参与分子缔合。另一方面，据说超碳链化合物的真正生产者是与海洋生物共生的微生物。因此，通过培养这些微生物，可以为进一步的功能阐明研究提供定量供给，同时可以进行研究，了解微生物中超碳链化合物存在的意义。在海藻 Makuri 附着的甲藻提取物中确认了分子量超过 5000 的化合物的存在。因此，以分子量为指标对该甲藻进行培养和分离。由于目标化合物极不稳定，因此建立了一种短步骤纯化方法。目前，我们正在对分子量超过5,000的化合物进行结构分析，主要使用核磁共振波谱，未来我们的目标是结合合成化学方法确定其化学结构。