オルニチン残基のδーアミノ基を保護しないペプチド抗生物質グラミシジンSの新合成法

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02640428
• Research Institution: Toho University
• Principal Investigator: 田巻 誠 東邦大学, 理学部, 講師 (00104141)
• Keywords: グラミシジンS / 合成 / 2量化閉環反応 / 無保護

Research Abstract

平成2年度に引き続きペプチド抗生物質グラミシジンS(GS),cyclo(ーValーOrnーLeuーDーPheーProー)_2,の閉環反応におけるOrn残基のδーアミノ基の役割について合成的研究を行った結果次の事が分かった.
1.GSのアミノ酸配列から考えて可能性のある5つのペンタペプチド配列のうちHーDーPheーProーValーOrnーLeuーONSuのみがOrn残基のδーアミノ基を保護していないにも関わらず2量化閉環反応を起こしGSを直接生成する.
2.HーDーPheーProーValーOrnーLeuーONSuの閉環反応においてLeu残基のαーカルボニル基はOrn残基のδーアミノ基とはペプチド結合は形成せず分子内のDーPhe残基のαーアミノ基か他分子のDーPhe残基のαーアミノ基あるいはOrn残基のδーアミノ基と反応する.前者の場合SemiーGSがまた後者の場合DーPhe残基のαーアミノ基と反応した場合すみやかに2量化閉環反応をおこしGSが生成する.
3.HーDーPheーPreーValーOrnーLeuーONSuの閉環反応においてペプチド濃度,反応溶媒の種類,反応温度がGSの生成に大きく影響する.
4.Gratisin構成ヘキサペプチド(HーDーPheーProーDーTyrーValーOrnーLeuーONSu)の閉環反応においても2量化閉環反応が起こりGratisinを直接合成できる.
GSが生産菌(Bacillus brevis ATCC9999)内で生合成されるときはまず酵素上で直鎖ペンタペプチド(DーPheーProーValーOrnーLeu)が逐次伸長的に合成され、そして次にこの生成したペンタペプチド2分子がさらに酵素上で2量化閉環反応をおこし天然GSが生産される事が知られている.
今回の研究結果はGSの生合成と化学合成における反応条件がそれぞれの場合においてまったく違っている事を考慮してもなぜ生合成過程においてLeu残基のところで閉環反応が起こるのを考える場合大変興味がある.
またGratisinの生合成過程については現在まで明らかにされていないが今回の研究結果からこのペプチド抗生物質もLeu残基のところでの2量化閉環反応によって生合成されている可能性がある.