テトロドトキシンの生合成経路の解明－ＬＣ／ＭＳを用いた微量生合成中間体の探索－

阐明河豚毒素的生物合成途径 - 使用 LC/MS 寻找痕量生物合成中间体 -

基本信息

批准号：
13J05534
负责人：
工藤雄大
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

フグ毒テトロドトキシン (TTX) は強力な神経毒であり、世界中で食中毒事例が報告される。複雑な構造を有するTTXの生合成経路は未だ解明されておらず、起源生物の遺伝子解析から生合成経路に言及した研究もない。昨年度、特徴的な骨格構造を有するTTX類縁体を発見し、その構造からモノテルペンを出発物質とする生合成経路を提唱した。本年度は推定した経路を裏付けることを目的とし、推定生合成経路における中間体を質量分析器を用いて網羅的に探索した。検出された5つの候補化合物を単離し、NMRを用いて構造解析したところ、いずれも含グアニジン六員環を有する二環性の新規化合物だと同定された。得られた化合物群は推定した経路を支持する構造を有していた。これらの成分は複数の有毒イモリ (TTXを有するイモリ) に共通して存在する一方で、無毒のイモリからは検出されず、本化合物群がTTXの関連物だと示唆された。本研究結果は我々が唱えたモノテルペン説を支持しており、陸上生物におけるTTXの生合成経路解明への重要な知見を与えたと考えている。本内容の投稿論文が受理され、公表予定である。昨年度までに研究室で飼育したイモリに毒の生産能がないことを確かめ、本年度に投稿論文として公表した。本年度は得られた無毒のイモリを用いて、毒の蓄積能を調査した。TTXおよびその類縁体をそれぞれ無毒イモリに経口投与し、一か月後、皮や筋肉を含む身体組織と腹腔内の内臓に分け、LC-MSで解析した。その結果、主に身体組織からTTX、その類縁体が検出され、イモリが経口投与された毒を身体組織に蓄えることが明らかになった。野生のイモリにおいても皮に多く毒が含まれることが知られており矛盾しない。飼育イモリが毒の生産能を示さないことと併せて考えると、イモリの毒は外因性である可能性が高いといえる。長年議論されていたイモリにおけるTTXの起源解明に近づいた。

puffer鱼毒毒素四毒素（TTX）是一种有效的神经毒素，全世界已经报道了食物中毒病例。具有复杂结构的TTX的生物合成途径尚未澄清，并且在原始生物的遗传分析中尚未提及研究。去年，我们发现了具有独特骨骼结构的TTX类似物，并提出了一种生物合成途径，其中单萜用作这些结构的起始材料。今年，为了支持估计的途径，我们使用质谱仪全面搜索了推定的生物合成途径中的中间体。分离了五种候选化合物，并使用NMR分离结构分析，所有这些化合物被鉴定为具有六元鸟嘌呤环的新型双环化合物。所得组的化合物具有支持估计途径的结构。尽管这些成分对于多种有毒的NEW（带有TTX的NEWT）是常见的，但在无毒的NEW中未检测到它们，这表明这组化合物与TTX有关。这项研究的结果支持我们提出的单二烯理论，我们认为它为阐明陆地生物中TTX的生物合成途径提供了重要的见解。该内容的提交论文将被接受和发表。我们证实，直到去年才能产生毒药，并将其作为今年提交的论文发表，直到去年才能够产生毒药。今年，我们使用获得的无毒NEW研究了毒物的积累能力。 TTX及其类似物是口服的，将其用于无毒的NEW，一个月后，它们被分为身体组织，包括腹腔内的皮肤，肌肉和内部器官，并通过LC-MS进行分析。结果，主要在身体组织中检测到TTX及其类似物，表明NEWS在人体组织中口服毒性储存。众所周知，即使在野生纽约人中，皮肤上也有大量毒药，因此并不矛盾。考虑到NEWS没有显示出产生毒药的能力，Newt可能是外源性的。我们正在阐明NEWT中TTX的起源，这已经进行了多年。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Cyclic Guanidine Compounds From Newts Support the Hypothesis that Tetrodotoxin is Derived From Monoterpene

来自蝾螈的环状胍化合物支持河豚毒素源自单萜的假设

DOI：
10.1002/ange.201602971
发表时间：
2016
期刊：
Angew. Chem. Int. Ed.
影响因子：
0
作者：
Yuta Kudo;Takeshi Yasumoto;Dietrich Mebs;Yuko Cho;Keiichi Konoki;and Mari Yotsu-Yamashita*
通讯作者：
and Mari Yotsu-Yamashita*

Our recent studies of tetrodotoxin, saxitoxin and polycavernosides

我们最近对河豚毒素、石房蛤毒素和海藻糖苷的研究