1992 Fiscal Year Annual Research Report
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04640525
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
近藤 忠雄 名古屋大学, 化学測定機器センター, 助手 (70093028)
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| Keywords | アントシアニン / コンメリニン / 金属錯体 / 構造決定 / 再合成 / 分子会合 / 発色発現 / 安定化 |
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| Research Abstract |
赤、紫、青色の美しい花の色は、アントシアニンである。僅か数種類の発色団で多彩な色合いを呈することと(花色発現)、単体では不安定な色素が花弁中では安定である理由(安定化)ついて、pH説、金属錯体説、コピグメント説等が提唱されてきた。メタロアントシアニンの一であるツユクサ青色花弁色素コンメリニンは、花色発現と安定化機構のすベてをその分子内に内在する色素である。本研究で初めてその構造決定に成功し、それらの機構の解明をすることができた。
コンメリニンは弱い会合分子であることから、花弁から色素を単離することは困難であったので、単離されたの構成成分からコンメリニンを再合成して、純粋の色素を得る新方法論を開発した。この色素は、分子量、約10000の金属錯体で、アントシアニンとして、マロニルアオバニン(M)、フラボンとして、フラボコンメリン(F)、錯体金属は、マグネシウムであり、その分子組成は、[M_6F_6Mg_2]^<-6>であった。構成成分を類縁体に代えて再合成実験をした結果、コンメリニン様色素形成には、高い分子構造認識がなされていることが分かった。構成分子の配列は、円二色性(CD)からMとM、FとFの芳香環同士が左旋的に、NMRからは、MとFが右旋的に面対面で会合ていることが明らかとなった。シンクロトロン放射光を用い色素のX線結晶解析に成功し、構造決定によって構成分子の精密な分子会合状態が明らかとなった。この構造から、青色発現が母核のアントシアニジンのアンヒドロ塩基アニオン形成によることを初めて実証できた。本研究は、花色素の真の構造決定をしたはじめての例である。我々が提唱してきた花色発現の基本原理、色素分子の芳香環同士の疎水相互作用に基づく分子会合という仮説を化学的に証明することができた。また、金属錯体説に対する過去70年間の論争に終止符を打つことができた。
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[Publications] 吉田 久美,近藤 忠雄,後藤 俊夫: "Intramolecular Stacking Conformation of Gentiodelphin,a Diacylated Anthocyanin from Gentiana Makioi" Tetrahedron. 48. 4313-4326 (1992)
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[Publications] 近藤 忠雄,吉田 久美,中川 敦史,河合 隆利,田村 啓敏,後藤 俊夫: "Structural Basis of Blue-Colour Development in Flower Petals from Commelina communis" Nature. 358. 515-518 (1992)
