水圈無脊椎動物からの細胞機能系作用物質の探索と作用機序の解析

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09306014
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 伏谷 伸宏 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (70012010)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松永 茂樹 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (60183951) ; 渡部 終五 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (40111489) ; 池上 晋 広島大学, 生物生産学部, 教授 (80011980) ; 唐木 英明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (60011912)
• Keywords: 水圈無脊椎動物 / 海綿 / アクチン脱重合 / カルモジュリン / ヒトデ胚 / 孵化酵素 / マイカロライド / 海洋天然物質

Research Abstract

1) ラット線維芽細胞の形態変化を指標に、本年度採集した海綿、ソフトコーラル、およびホヤについてスクリーニングを行い、多くの海綿に顕著な活性を認めた。これらのうち、Siliquariaspongia japonicaおよびStelletta globostellataから、ruborosideと命名した8種のテトラミン酸配糖体およびイソマラバラカントリテルペン類をそれぞれ単離・構造決定した。
2) アクチン重合を阻害する6種の新規mycalolide誘導体を海綿Mycale spp.から分離するとともに、カルモジュリン依存性ホスホジエステラーゼを阻害するアルカロイドstellettazole Aを海綿stelletta sp.から発見した。
3) MycalolideBとkabiramide Dをbiocytin化して結合タンパク質の検索を行ったところ、前者は非特異的な結合能を示したが、後者はアクチンに特異的に結合することが判明した。
4) MycalolideBの血小板凝集に対する作用を、サイトカラシンDの作用と比較した結果、前者は細胞レベルでも強力なアクチン脱重合作用を持つことが明らかとなった。また、swinholide A、aplyronine Aおよびpectenotoxin 2もアクチン脱重合作用を示すことを発見した。
5) イトマキヒトデ受精卵において原腸形成を阻害する新規ノルセスタテルペンのrhopaloic acid BおよびCをRhopaocides属海綿から単離するとともに、構造ー活性相関に重要な知見を得た。さらに、先に海綿から発見したjaspisinがバフンウニの孵化酵素を直接阻害することを明らかにした。また、本物質は、孵化酵素(マトリックスエンドプロテイナーゼ)のグループに属すヒトがん細胞のジェラチナーゼも阻害するが、トリプシンなどのプロテアーゼには活性を示さなかった。

Research Products

• [Publications] S.Matsunaga, Y.Nogata and N.Fusetani: "Thiomycalolides : new cytotoxic trisoxazole-containing macrolides isoalted from a marine sponge Mycale sp." J. Nat. Prod.61 (5). 663-666 (1998)
• [Publications] S.Matsunaga, T.Sugawara and N.Fusetani: "New mycalolides from the marine sponge Mycale magellanica and their interconversion" J. Nat. Prod.61 (9). 1164-1167 (1998)
• [Publications] S.Tsukamoto, T.Yamashita, S.Matsunaga and N.Fusetani: "Stellettazole A : an antibacterial guanidinoimidazole alkaloid from a marine sponge Stelletta sp." Tetrahedron Lett.40 (4). 737-738 (1999)
• [Publications] S.Wada, S.Matsunaga, S.Saito, N.Fusetani et al.: "Actin-binding specificity of marine macrolide toxins, mycalolide B and kabiramide D" J.Biochem.123 (5). 946-952 (1998)
• [Publications] S.Saito, S.Watabe, H.Ozaki, M.Kobayashi et al.: "Actin-depolymerizing effect of dimeric macrolides, bistheonellide A and swinholide A." J. Biochem.123 (4). 571-578 (1998)
• [Publications] S.Sugidachi, T.ogawa F.Asai, S.Saito, H.Ozaki et al.: "Inhibition od rat platelet aggregation by macalolide-B, a novel inhibitor of actin polymerization with a different mechanism of action from cytochalasin-D" Thromb.Haemost.79 (6). 614-619 (1998)
• [Publications] M.Yanai, S.ohta, E.Ohta and S.Ikegami: "Novel sesterterpenes, which inhibit gastrulation of the starfish embryo, from the marine sponge Rhopaloeides sp." Tetrahedron. 54(51). 15607-15612 (1998)
• [Publications] K.H.Kato, K.Takemoto, E.Kato, K.Miyazaki et al.: "Inhibition of sea urchin fertilization by jaspisin, a specific inhibitor of matrix mettaloproteinase" Dev. Growth Differ.40 (2). 221-223 (1998)