植物毒素の化学と新展開

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06102001
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 市原 耿民 北海道大学, 農学部, 教授 (20000820)
• 研究分担者: 吉澤 結子 北海道文教短期大学, 助教授 (20269202) ; 佐藤 博二 北海道大学, 農学部附属農場, 助教授 (20002074) ; 戸嶋 浩明 北海道大学, 農学部, 助手 (50237088) ; 及川 英秋 北海道大学, 農学部, 助手 (00185175) ; 吉原 照彦 北海道大学, 農学部, 助教授 (90002071)
• キーワード: アプシステロール / AAL-toxin / トウトマイシン / アポトーシス / ソラナピロン / マクロフォミン酸 / ディールス・アルダラーゼ / コロナチン

研究概要

平成7年度の研究に引き続き次の研究を行った。主要設備である質量分析計は生理活性物質の質量数や分子式の決定のみならず、フラグメントイオンによる構造決定にも威力を発揮するもので連日間断なく使用され、研究成果に寄与している。また高速液体クロマトグラフは超微量生理活性天然物の分離精製に不可欠であり、日夜稼働している。また研究結果と展開方向につき国内外の研究者と情報交換を必要としているので相当額の旅費を割振った。
1.ヒノキ漏脂病菌から単離されたアプシステロール類については天然物の分解反応、変換反応により類緑体を多数調製しりアポトーシス型細胞死に対する抑制作用を検討した。またテンサイ貯蔵腐敗病の拮抗微生物より単離した抗菌性物質セパシアミドの合成を続行した。樹木病原菌からさらに生理活性物質の検索を行い、新規化合物を単離した。
2.抗菌抗がん活性、発がんプロモーター活性が明らかにされているトウトマイシン、オッシラトキシンDなどの天然スピロエーテル類の全合成の過程で得られた中間体についてフォスファターゼ阻害活性、細胞毒性、アポトーシス型細胞死活性をしらべ、トウトマイシンのスピロエーテル環を含むものにアポトーシス型細胞死を誘起する作用のあることを発見した。トウトマイセチンの部分構造の合成を行った。
3.基質レベルで生体内ディールス・アルダー反応の存在が明らかとなったソラナピロン類の生合成において関与する酵素ディールス・アルダラーゼの精製を行い、粗酵素の分離に成功した。この酵素はオキシダーゼ活性を併せ持つ分子量48.000〜62.000の可溶性タンパク質であることを明らかにした。
4.クルミ根黒腐病菌より生産されるマクロフォミン酸の生合成研究を行い、本毒素の生成過程でピロン環と3炭素ジエノファイルの分子間ディールス・アルダー反応の関与を支持する結果を得た。
5.植物病原菌由来の数種のバレイショ塊茎誘導物質の構造研究と生理作用をしらべた。コロナチンにはジャスモン酸と同様の生理活性を示すことが明らかとなったので、コロナチンの構成分、コロナファシン酸の短工程合成法を開発した。

研究成果

• [文献書誌] 市原 耿民: "合成化学を機軸とした生理活性天然物研究と新展開" 日本農芸化学会誌. 70. 759-766 (1996)
• [文献書誌] 市原 耿民: "ディースル・アルダー反応を触媒する酵素が天然にあった!" バイオサイエンスとインダストリー. 54. 572-574 (1996)
• [文献書誌] Y. Koda: "Similarities of the Biological Activities of Coronatine and Coronafacic Acid to Those of Jasmonic Acid" Phytochem.,. 41. 93-96 (1996)
• [文献書誌] A. Ichihara: "Chaetoglobosin O and Other Phytotoxic Metabolites from Cylindrocladiur floridanum, a Causal Fungus of Alfalfa Black Rot Disease" Biosci. Biotech. Biochem.60. 360-361 (1996)
• [文献書誌] Y. Jiao: "Structural ldentification of Cepaciamide A, a Novel Fungitoxic Compound from Pseudomonas cepacia D-202" Tetrahedron Lett,. 37. 1039-1042 (1996)
• [文献書誌] H. Toshima: "Synthesis of Spiroacetal Enol Ethers via lntramolecular Conjugate Additic of Hemiacetal Alkoxides to Alkynoates" Tetrahedron Lett,. 37. 5707-5710 (1996)
• [文献書誌] H. Oikawa: "Synthetic Study of AAL-toxins ; Efficient Construction of Two Vicinal Diol Moieties by Asymmetric Dihydroxylation" Tetrohedron Lett.37. 6169-6172 (1996)
• [文献書誌] S. Nara: "lntramolecular 1, 6-Conjugate Addition Approach for Construction of the Hydrindane Framework ; Total Synthesis of (±)-Coronafacic Acid" Tetrahedron Lett.37. 6745-6748 (1996)
• [文献書誌] T. Yoshihara: "Metabolism and Transport of [2-14C](±) Jasmonic Acid in the Potato Plant" Plant Cell Physiol.37. 586-590 (1996)
• [文献書誌] N. Phay: "NP-101A, Antifungal Antibiotic from Streptomyces aurantiogriseus NPO101" J. Antibiot.49. 703-705 (1996)
• [文献書誌] A. Ichihara: "Biosynthesis of Phytotoxins from Alternaria solani" Biosci. Biotech. Biochem.61. 12-18 (1997)
• [文献書誌] 市原 耿民: "ディールス・アルダー反応を触媒する酵素" ファルマシア. 33(印刷中). (1997)
• [文献書誌] H. Oikawa: "Biosynthesis of Macrophomic Acid ; Plausible lnvolvement of lntermolecular Diels-Alder Reaction" J. Chem. Soc., Chem. Commun.97-98 (1997)
• [文献書誌] H. Toshima: "Asymmetric Total Syntheses of (+) -Coronafacic Acid and (+) -Coronatine" Biosci. Biotech. Biochem.61(印刷中). (1997)
• [文献書誌] K. Yagi: "Enantio-and Stereoselective Synthesis of Monodeuterium Labeled Glycerols" Biosci. Biotech. Biochem.61(印刷中). (1997)
• [文献書誌] A. Ichihara: "Studies in Natural Products Chemistry, Vol. 18," Elsevier, NLD, in Ed. Atta-ur-Rahman, 45 (1996)
• [文献書誌] A. Ichihara: "Dynamic Aspects of Natural Products Chemistry ; Molecular Biological Approaches" Biological Diels-Alder Reaction in Koudansha Scientific, in Ed. K. Ogura and U. Sankawa, 25 (1997)
• [文献書誌] 市原 耿民: "植物病害の化学" 学会出版センター, 310 (1997)
• [文献書誌] A. Ichihara: "Current Organic Chemistry" Bentham Science Publishers, B. V., in Ed. Atta-ur-Rahman(印刷中), (1997)