海綿から得られた強力な細胞毒性物質theostatin類の構造と活性

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05454096
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 伏谷 伸宏 東京大学, 農学部, 教授 (70012010)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松永 茂樹 東京大学, 農学部, 助手 (60183951)
• Keywords: 海綿 / Theonella swinhoei / 細胞毒性 / ペプチド / アミノ酸分析 / 2次元NMR / FAB-MS / 異常アミノ酸

Research Abstract

八丈島産海綿Theonella swinhoei25kgのエタノール抽出物のエーテル可溶部から,細胞毒性を指標にして溶媒分画,フラッシュクロマトグラフィー,ゲルろ過,および逆相高速液体クロマトグラフィーなどを用いて,polytheonamides A-C(当初theostatins A-Cと命名したが,種々考慮の上polytheonamides A-Cに改名)と命名した強力な細胞毒性(L1210マウス白血病細胞IC50<4ng/mL)を示す3つのペプチドを単離した。主成分のpolytheonamide Bは,ESI-MSおよびFAB-MSより分子量4890を示すペプチドで,アミノ酸分析からAla,Val,Thrなどの通常アミノ酸のほかにt-Leu,β-hydroxyValなどの異常アミノ酸が含まれることが判明した。N末端がブロックされているためペプチドシークエンサーを用いた配列分析を適用できないので,主として2次元NMRスペクトルを用いた構造解析をおこなった。DQF-COSY,HOHAHAスペクトルにより,個々のアミノ酸を帰属し,更にNOESYスペクトルを詳細に検討した結果,48残基のアミノ酸のつながりを明らかにした。Polytheonamide Aとpolytheonamide Cについても,同様の解析をおこない,48残基のアミノ酸の配列が決定できた。
NH_2CO-Gl^^1y-βMeIle-Gly-t-Leu-t-Leu-t-Leu-Ala-t-Leu-t-Leu-<Ala>^^^<10>-Gly-Ala-t-Leu-Ala-Asm
-OHVal-Gly-Ala-Gly-t-<Leu>^^^<20>-Asm-βMeGln-OHVal-Ala-Gly-Gly-Asm-Ile-OHAsm-t-<Leu>^^^<30>
-OHVal-Gly-Asm-Ile-Asm-Val-OHAsm-Ala-Asm-<Val>^^^<40>-Ser-Val-Asn-OH-t-Leu-Asn
-X-Thr-α<Thr>^^^<48>
Polytheonamide A X=Gln
Polytheonamide B X=Gln
Polytheonamide C X=βMeGln

Research Products

• [Publications] Nobuhiro Fusetani: "Polytheonamides,Unprecedented Highly Cytotoxic Polypeptides,from the Marine Sponge Theonella swinhoei 1.Isolation and Component Amino Acids" Tetrahedron Letters. 35. 719-720 (1994)
• [Publications] Nobuhiro Fusetani: "Polytheonamides,Unprecedented Highly Cytotoxic Polypeptides,from the Marine Sponge Theonella swinhoei 2.Structure Elucidation" Tetrahedron Letters. 35. 609-612 (1994)
• [Publications] Nobuhiro Fusetani: "Polytheonamides A-C,highly cytotoxic polypeptides from the marine sponge Theonella swinhoei" Proc.Int.4th Porifera Congress. (印刷中).