新しい抗アレルギ-活性物質ブリオノ-ル酸のバイオ生産と医薬開発

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03557095
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 田端 守 京都大学, 薬学部, 教授 (60025682)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 上硲 和輔 武庫川女子大学, 薬学部, 教授 (60085280) ; 田中 重雄 京都大学, 薬学部, 助教授 (30115878) ; 福井 宏至 京都大学, 薬学部, 助教授 (80026575)
• Keywords: ウリ科 / 植物培養細胞 / ヘチマ / Luffa cylindrica / テルペノイド / ブリオノ-ル酸 / 抗アレルギ-作用

Research Abstract

ヘチマ(Luffa cylindrica)の培養細胞は、抗アレルギ-作用を示す五環性トリテルペン化合物ブリオノ-ル酸を、母植物に比べ大量に生成する。培養細胞のブリオノ-ル酸生産性をさらに向上させる目的で、二次代謝の誘導因子として知られているキチン、ポリガラクツロン酸、スペルミジンなどを培地に添加したが、本培養系には無効であった。そこで、ブリオノ-ル酸生合成上の特異な調節因子を調査するため、酵素液を調製し、標識前駆体の変換実験を行なった結果、メバロン酸からブリオノ-ル酸を生成する過程に、ATP、NADPH、Mg^<2+>、酸素が必須であり、閉環および酸化段階が、特に重要な調節過程であることがわかった。また本化合物は、電顕観察あるいは閉環酵素の局在性から、小胞体で生合成されvesicleで輸送後、細胞壁に蓄積されると推定されるため、人工血液(FC43emulsion)を培地に添加したところ、細胞壁中のブリオノ-ル酸は培地中に容易に溶出され、目的化合物の効率的な分離回収が可能となった。さらに細胞選抜を行い、現在乾燥重量当り収率7%の高含量株を得ており、能率的な生産技術系を確立しつつある。
広い抗アレルギ-スペクトルを示すブリオノ-ル酸のコハク酸エステル(p.o.)は、アラキドン酸あるいはTPA(フォルボ-ルエステル)で、マウスの耳に惹起した浮腫を、強く抑制することが明らかとなった。また、誘導体の構造活性相関をI型アレルギ-に対し検討した結果、29位より3位のコハク酸が、活性発現により重要であることが判明した。

Research Products

• [Publications] Shigeo Tanaka: "Anti-allergic effect of bryonolic acid from Luffa cylindrica cell suspension cultures" Planta Medica. 57. 527-530 (1991)
• [Publications] Hi Jae Cho: "Formation of bryonolic acid in cucurbitaceous plants and their cell cultures" Phytochemistry.