植物ホルモン・ジベレリン受容体機構探索分子の設計並びに高効率的合成

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09672183
• 研究機関: 理化学研究所
• 研究代表者: 瀬戸 秀春 理化学研究所, 植物機能研究室, 先任研究員 (40175419)
• 研究分担者: 浅見 忠男 理化学研究所, 植物機能研究室, 先任研究員 (90231901)
• キーワード: ジベレリン / 受容体 / 光アフィニティー標識 / 蛍光標識 / α-アミラーゼ / 合成 / ブラシノステロイド / ジャスモン酸

研究概要

1. 活性型天然ジベレリンであるGA_4を母格として蛍光標識プローブを含む各種誘導体を合成し、α-アミラーゼ生合成誘導活性等の活性評価を行った。その結果、これまで合成した化合物では活性の再現性が不十分であり、実験系に於ける化合物の安定性、及び活性の保持を図る為、ジベレリンの構造活性相関について更なる検討が必要となった。その為、3-ケト、3-メトキシジベレリン類、及びA環が芳香化したジベレリンの合成を計画しその効率的な合成法を開発した。現在、これらの化合物について種々の活性評価を行っているが、その中で、イネ及びキャベツの伸長に関わるジベレリン受容体についての新知見を得た。即ち、前者はGA_1型のリガンドを厳密に認識するが、後者はGA_4型のリガンドを認識し、その構造要求性はイネに比較して低かった。GA_4型の化合物は化学的に扱いやすいので、現在、これまで合成した化合物を用い、GA_4型のリガンドを認識し構造要求性が低い、in vitroなジベレリン活性評価系を探索中である。
2. GA_4型のGA-dexamethasone hybrid ligandの合成は現在検討中である。
以上の結果に加えて、本研究の手法を、近年、植物生長調節物質として注目されているジャスモン酸及び植物ホルモンであるブラシノステロイドの受容体機構解明にも拡張すべく、その構造活性相関研究を行った。その過程で、重水素化ブラシノステロイド、5-エピ-ブラシノライド、6a-carba-ブラシノライド、及び、ジャスモン酸誘導体の合成法を開発した。

研究成果

• [文献書誌] Hideharu Seto: "A General Approach to Synthesis of Labeled Brassinosteroids:Preparation of [25,26,27-^2H_7]Brassinolide with 60% Isotopic Purity from the Parent Brassinolide." Tetrahedron Lett.39(41). 7525-7528 (1998)
• [文献書誌] Hideharu Seto: "Epimerization at C-5 of Brassinolide with Sodium Methoxide and Rice Lamina Inclination-Promoting Activity of 5-epi-Brassinolide." J.Chem.Soc., Perkin Trans.1.(20). 3355-3358 (1998)
• [文献書誌] Hideharu Seto: "Improved Procedures for Direct Conversions of Natural 3β-Hydroxy-Gibberellins" Heterocycles. 48(11). 2245-2251 (1998)
• [文献書誌] Hideharu Seto: "Easy Preparation of Methyl 7-epi-Jasmonate and Four Stereoisomers of Methyl Cucurbate, and Assessment of the Stereogenic Effect of Jasmonate on Phytohormonal Activities." Biosci.Biotech.Biochem.63(2). 361-367 (1999)
• [文献書誌] Hideharu Seto: "Synthesis and Biological Activity of 6a-Carbabrassinolide:B-Ring Homologation of 6-Oxo-Steroid to 6-Oxo-7a-Homosteroid with Trimethylsylildiazomethane-Boron Trifluoride Etherate." Tetrahedron Lett.40(12). (1999)
• [文献書誌] Hideharu Seto: "Synthesis and Biological Activity of 6a-Carbabrassinolide:B-Ring Homologation of 6-Oxo-Steroid to 6-Oxo-7a-Homosteroid with Trimethylsylildiazomethane-Boron Trifluoride Etherate." Tetrahedron Lett.40(12). (1999)2359-2362