酵素を利用する炭素-炭素結合形成反応の開拓(微生物二次代謝能の応用)

• Project/Area Number: 61540395
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 天然物有機化学
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 柿沼 勝巳 東京工大, 理学部, 助手 (90092543)
• Project Period (FY): 1986
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1986)
• Budget Amount: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000); Fiscal Year 1986: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
• Keywords: 微生物二次代謝能 / アミノサイクリトール抗生物質 / 生合成遮断変異株 / 2-デオキシ-scyllo-イノソース / 2-デオキシ-scyllo-イノソース合成酵素

Research Abstract

微生物の有する様々な物質生産能の中から、抗生物質など特異な有機化合物を作り出している二次代謝能に注目し、特に有機化合物構築の基幹をなす炭素-炭素結合形成能を有機合成化学的に活用する可能性を開拓すべく、本研究ではデオキシストレプタミン含有抗生物質を生産する放線菌に存在すると考えられるデオキシ-scyllo-イノソース合成酵素と命名されるべき、グルコースから炭素六員環化合物デオキシ-scyllo-イノソースへの分子内閉環反応に関与する酵素を生物有機化学的酵素化学的に検討することを目的とした。
本酵素を良好に産する株を取得すべく、先ず、リボスタマイシン生産菌のstreptomyces ribosidificus S-0923株から変異株の単離を行なった。現在までのところ、MNNGによる変異処理後得た3000余株から抗生物質非生産株を選択し、さらにデオキシストレプタミン添加培養時にのみ抗生物質を生産する変異株6株を選び出した。この変異株の数をさらに増加すべく作業を継続している。このような株をさらにデオキシ-scyllo-イノソース添加時にのみ抗生物質を生産する株とそうでない株に分類することが次の課題であるが、その選別の基質となるデオキシ-scyllo-イノソースは自ら合成する以外に入手の方法がない。本研究ではその合成及び分析法の確立も目的の一つである。D-グルコースをそのまま利用し、光学活性なデオキシ-scyllo-イノソースを得る目的で、5、6-エノピラノース中間体を経る方法及び6-デオキシ-5-ウロフラノース中間体のアルドール反応による方法を検討したが、脱離生成物を与えるなど目的物を得るに到っていない。しかし、myo-イノシトールを原料として選択的アセトン化、残存水酸基のベンジル化、脱アセトン化とTipson-Cohen法による二重結合の導入、ホウ水素化及び酸化を経てDL体として目的物を得る方法に可能性を見出したので、現在大量合成を検討している。