古細菌の大環状エーテル型膜脂質の合成及びその機能解明

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07680623
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 江口 正 東京工業大学, 理学部, 助教授 (60201365)
• Keywords: 古細菌 / 大環状脂質 / 合成

Research Abstract

温泉、塩湖、海底火山等のような高温、高酸性あるいは高圧の特異な条件下で生息している生物の中に古細菌といわれる一群の微生物が存在しており、通常の生物とは異なる特徴の一つとして膜脂質の化学構造が挙げられる。古細菌の膜脂質はジ-O-フィタニルグリセロールをコア脂質の基本構造とするが、36員環、もしくは72員環を有する大環状エーテル型化合物も膜中に含まれており、古細菌が熱や酸に対して安定であることに寄与していると考えられている。この特異な膜脂質の性質を詳しく調べるためにはこれらの化合物を純粋に相当量入手することが必要で、天然から単一化合物を大量に得ることは出来ないから合成によることが必要である。またこのような大環状化合物であるので、合成化学それ自身にも非常に興味が持たれる。
既に高度好熱性メタン細菌Methanococcus jannaschiiから単離された36員環ジエーテル型膜脂質をMcMurry反応を鍵反応として合成しているが、多段階を要し、物性検討を行う量を得るのは困難であった。そこで(R)-citronellolを出発原料としたイソプレノイド鎖の効率的な合成法を開発した。さらに環状構造およびイソプレノイド鎖の膜物性への影響を検討するために非環化体も合成し、それらのリポソームの物性について検討を行っている。
また、さらに72員環テトラエーテル型膜脂質の合成を目的とし、同様な手法で72員環のような巨大な環構造が構築可能かどうか、デスメチル体をモデル化合物としてその合成を検討した。環化前駆体に相当するジアルデヒド体を高希釈条件下McMurry反応に賦したところ、50%以上という収率で72員環形成反応が進行することが分かった。現在、72員環天然体の合成及び合成した脂質の膜脂質としての性質を検討している。

Research Products

• [Publications] T.Eguchi,H.Kano,K.Kakinuma: "Synthetic studies of archaeal macrocyclic tetraether lipids-a versatile approach to desmethylated analogues of the 72-membered macrocycylic diphytanyldiglycerol." J.Chem.Soc.,Chem.Commun.,. (印刷中).