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イソプレノイド生合成における基本過程ー鎖延長と環化ーの化学及び生化学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 61430010
研究種目

一般研究(A)

配分区分補助金
研究分野 天然物有機化学
研究機関広島大学

研究代表者

菅 隆幸  広島大学, 理学部, 教授 (00033811)

研究分担者 青木 正  鈴峰女子短期大学, 教授 (40112164)
太田 伸二  広島大学, 学校教育学部, 講師 (60185270)
泉 俊輔  広島大学, 理学部, 助手 (90203116)
宗貞 清貴  広島大学, 理学部, 助手 (30166235)
平田 敏文  広島大学, 理学部, 助教授 (80033926)
荻原 和仁  広島大学, 理学部, 助手 (00194481)
深沢 義正  広島大学, 理学部, 助教授 (50004502)
山岡 究  広島大学, 理学部, 助教授 (40033815)
研究期間 (年度) 1986 – 1989
研究課題ステータス 完了 (1989年度)
配分額 *注記
34,100千円 (直接経費: 34,100千円)
1989年度: 4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
1988年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
1987年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
1986年度: 21,000千円 (直接経費: 21,000千円)
キーワードイソプレノイド生合成 / プレニル鎖延長 / プレニル鎖還化 / 立体化学 / 生合成機構 / 高等植物 / 酵素化学 / 反応中間体 / プレニル鎖環化 / プレニル鎖延長過程 / 環化過程 / 酵素反応の立体化学 / 疎水性クロマイドグラフィー / 酵素系 / 異性化酵素阻害剤 / 二価金属イオン / プレニル鎖環化過程 / 水素脱離様式 / 縮合面の立体化学 / 異性化酵素阻割剤 / 酵素活性発現因子
研究概要

高等植物のイソプレノイド生合成におけるプレニル鎖の延長過程と還化過程の機構と立体化学の究明を計った。
1.これまでに高等植物においては見出されていなかったゲラニル二リン酸生合成酵素をゼラニウム(Pelarugonium roseum)より初めて分画・精製した。
2.「プレニル化の立体科学則」に従わないボリプレノ-ル生合成を支配している酸素系をアカメガシワ(Mallotus japonicus)から疎水性クロマトグラフィ-によって、分離・精製する方法を確立した。
3.ウスイエンドウ酵素系における(E)ープレニル鎖延長過程の縮合面の立体化学が、ipp異性化酵素阻害剤の存在下では「生合成則」とは逆の面から生起していることを初めて見出した。
4.酵素的鎖延長過程を^<13>C NMR方によって直接かつ動的に追跡し、プレニル化がアリルカチオン中間体を経る機構によっていることを証明した。
5.リモネンの生合成を支配している酵素系をハッカおよびミカンから分画・精製する方法を確立し、リモネン生合成に二価金属イオンが必須の因子として働いていることを明らかにした。
6.鎖状アリル二リン酸類にマグネシウム(II)イオンが配位する過程を^<31>P NMRを用いて調べ、マグネシウム(II)イオンは二リン酸基部分と1:1でキレ-ト配位すること、キレ-ト形成によって二リン酸基部分のCー0結合が弱められることを明らかにした。
7.還化反応をNMR方によって追跡し、還化がanti-endo型コンホメ-ションのキラルなアリルカチオン中間体を介して生起していることを解明した。

報告書

(5件)
  • 1989 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1988 実績報告書
  • 1987 実績報告書
  • 1986 実績報告書
  • 研究成果

    (50件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (50件)

  • [文献書誌] T.Suga: "Stereochemistry of Hydrogen Elimination in the Biosynthesis of Pilyprenols in Higher Plants" J.Am.Chem.Soc.,. 108. 2366-2371 (1986)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Suga: "Interconversion and Cyclization of Acyclic Allylic Pyrophosphates in the Biosynthesis of Cyclic Monoteropenoids in Higher Plants" Phytochemistry. 25. 2769-2775 (1986)

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Suga: "Unusual Chain Elongation at the Reversed Face in the Biosynthesis of(E,E)-Farnesol with the Enzyme System of Pisum sativum" Chem.Lett.1987. 497-500 (1987)

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Suga: "Facile and Stereospecific Synthesis of(S)ーand(R)ー〔2ー^2H〕ーIsopentenyl Pyrophosphates" J.Chem.Soc.,Perkin Trans.1. 1987. 2845-2848 (1987)

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 管隆幸: "生体内プレニル鎖反応の立体制御:有機合成化学" 有機合成化学. 46. 12-21 (1988)

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Suga: "Biosynthesis of Cyclic Monoterpenoids.Involvement of Stereochemically Specified Linalyl Cation in the Cyclization of C_<10>ーPrenyl Chain" Chem.Lett.1988. 115-118 (1988)

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 管隆幸: "環状モノテルベノイドの生合成ーー鎖状アリル二リン酸の還化における二価金属イオンの役割ーー" 日本化学会誌. 1988. 629-634 (1988)

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Suga: "Glycinoprenols:Novel Polyprenols Possessing a Phytyl Residue from the Leaves of Soybeen" J.Org.Chem.54. 3390-3393 (1989)

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Kariya: "Metabolites of Euglena gracilis" J.Sci.Hiroshima Univ.,Ser.A. 53. 9-16 (1989)

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Yamamitsu: "Synthesis of 4-and 5-Regioselectively Deuteriated Geranyl Diphosphates" J.Chem.Soc.,Perkin Trans.I. 1989. 1811-1814 (1989)

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Ohta: "The Synthesis of(2S,3R)ーMevalonolactoneー2ーd(3S,4S)-Mevalonolactone-4-dostaritong from5 Starting from5,6ーDihydroー4ーmethylー2Hーpyran" J.Sci.Hiroshima Univ.,Ser.A. 53. 47-57 (1989)

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Yoshioka: "An anomary in the Biosynthesis of(E,E)ーFarnesol by the Ensyme System of Pisum sativum" Phytochemistry(in press.).

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Suga: "Biotechnology in Agriculture and Forestry 7" Springer-Verlag, 524-538 (1988)

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Suga: "Trends in Organic Chemistry(in press)" Council of Sci.Res.Integration,

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Suga, T. Hirata, T. Aoki, and T. Kataoka: "Stereochemistry of Hydrogen Elimination in the Biosynthesis of Polyprenols in Higher Plants" J. Am. Chem. Soc., 108, 2366 (1986).

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Suga, T. Hirata, T. Aoki, and T. Shishibori: "Interconversion and Cyclization of Acyclic Allylic Pyrophosphates in the Biosynthesis of Cyclic Monoteropenoids in Higher Plants" Phytochemistry, 25, 2769 (1986).

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Suga, R. Zheng, S. Ohta, T. Yoshioka, and T. Hirata: "Unusual Chain Elongation at the Reversed Face in the Biosynthesis of (E, E)-Farnesol with the Enzyme System of Pisum sativum" Chem. Lett., 1987, 497.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Suga, S. Ohta, and T. Ohmoto: "Facile and Stereospecific Synthesis of (S)- and (R)-[2-^2H]-Isopentenyl Pyrophosphates" J. Chem. Soc., Perkin Trans. I, 1987, 2845.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Matsuo, K. Yoshida, Y. Fukazawa, M. Nakayama, and K. Kuriyama: "Conformational Behavior and Epoxidation of the Dolabella-3E, 7E-dienoid" Chem. Lett., 1987, 369.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Hashimoto, M. Tori, Y. Asakawa, and Y. Fukazawa: "Plagiochins A, B, C, and D, New Type of Macrocyclic Bis(bibenzyls) having a Biphenyl Lincage between the Ortho Positions to the Benzyl Methylenes, from the Liverwort Plagiochila acanthophylla Subsp. Japonica" Tetrahedron Lett., 28, 6295 (1987).

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Suga, T. Yoshioka, and S. Ohta: "Stereospecific Regulation of in vitro Prenyl Chain Elongation-Prenylation in HIgher Plants-" Yukigoseikagaku, 46, 12 (1988).

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Suga, T. Hirata, S. Izumi, Y. Hiraga, and K. Okamoto: "Biosynthesis of Cyclic Monoterpenoids. Involvement of Stereochemically Specified Linalyl Cation in the Cyclization of C_<10>-Prenyl Chain" Chem. Lett., 1988, 115.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Suga, S. Izumi, and Y. Hiraga: "Biosynthesis of Cyclic Monoterpenoids-The Role of Bivalent Metal Cations in the Cyclization of Acyclic Allylic Diphosphates" Nippon Kagakukaishi, 1988, 629.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Suga, S. Ohta, A. Nakai, and K. Munesada: "Glycinoprenols: Novel Polyprenols Possessing a Phytyl Residue from the Leaves of Soybean" J. Org. Chem., 54, 3390 (1989).

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    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Kariya, K. Ogihara, T. Yoshioka, T. Hirata, and T. Suga: "Metabolites of Euglena gracilis" J. Sci. Hiroshima Univ., Ser. A, 53, 9 (1989).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Yamamitsu, S. Ohta, and T. Suga: "Synthesis of 4- and 5-Regioselectively Deuteriated Geranyl Diphosphates" J. Chem. Soc., Perkin Trans. I, 1989, 1811.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Ohta, A. Nakai, T. Aoki, and T. Suga: "The Synthesis of (2S, 3R)-Mevalonolactone-2-d and (3S, 4S)-Mevalonolactone-4-d Starting from 5, 6-Dihydro-4-methyl-2H-pyran" J. Sci. Hiroshima Univ., Ser. A, 53, 49 (1989).

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    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Yoshioka, R. Zheng, S. ohta, and T. Suga: "An Anomaly in the Biosynthesis of (E, E)-Farnesol by the Crude Enzyme System of Pisum sativum" Phytochemistry (1990), in press.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Suga: "Glycinoprenols:Novel Polyprenols Possessing a Phytyl Residue from the Leaves of Soybeen" J.Org.Chem.54. 3390-3393 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] N.Kariya: "Metabolites of Euglena gracilis" J.Sci.Hiroshima Univ.,Ser.A. 53. 9-16 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] T.Yamamitsu: "Synthesis of 4- and 5-Regioselectively Deuteriated Geranyl Diphosphates" J.Chem.Soc.,Perkin Trans.1. 1989. 1811-1814 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] S.Ohta: "The Synthesis of(2S,3R)-Mevalonolactone-2-d and (3S,4S)-Mevalonolactone-4-d Starting from 5,6-Dihydro-4-methyl-2H-pyran" J.Sci.Hiroshima Univ.,Ser.A. 53. 49-57 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] T.Yoshioka: "An Anomaly in the Biosynthesis of(E,E)-Farnesol by the Crude Enzyme System of Pisum sativum" Phytochemistry.

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] T.Suga: Chem.Lett.1988. 115-118 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 菅隆幸: 有機合成化学協会誌. 46. 12-21 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 菅隆幸: 日本化学会誌. 1988. 629-634 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] T.Suga: J.Org.Chem.54. (1989)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] T.Yoshioka: J.Org.Chem.

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] T.Yamamitsu: J.Chem.Soc.,Perkin Trans.1.

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 菅 隆幸: Chem. Lett.1987. 497-500 (1987)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] 菅 隆幸: J.Chem. Soc., Perkin Trans 1. 1987. 2845-2348 (1987)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] 菅 隆幸: Chem. Lett.1988. 115-118 (1988)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] 菅 隆幸: 有機合成化学協会誌. 46. 12-21 (1988)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] 菅 隆幸: 日本化学会誌『生体関連物質と配位化学』特集. 1988. (1988)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] 吉岡隆充: Bull. Chem. Soc. Jpn.61. (1988)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] 菅 隆幸: Bull. Chem. Soc. Jpn.61. (1988)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] 菅隆幸: J.Am.Chem.Soc.108. 2366-2371 (1986)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] 菅隆幸: Phytochemistry. 25. 2769-2775 (1986)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] 菅隆幸: Chem.Lett.1987. 497-500 (1987)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] 菅隆幸: J.Chem.Soc.,Perkin Trans.l. 1987. (1987)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書

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公開日: 1987-03-31   更新日: 2016-04-21  

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