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2001 年度 研究成果報告書概要

リガンドータンパク質複合型抗腫瘍性天然物の三次元構造と機能

研究課題

研究課題/領域番号 11308022
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物有機科学
研究機関東北大学

研究代表者

平間 正博  東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (30165203)

研究期間 (年度) 1999 – 2001
キーワードタンパク質複合体 / C-1027 / 抗腫瘍性抗生物質 / クロモフォア / アポタンパク質 / ベンザイン / ビラジカル / ESR
研究概要

リガンドータンパク質複合型抗腫蕩性天然物C-1027クロモフォアは、ホロタンパク中で保存中にかなり分解することが分かった。そこで新鮮なサンプルを新たに発酵によって生産し、3DNMR測定を行い、シグナルの完全帰属と距離情報等を求めた。アポタンパク質の分解機構は、Gly96のメチレン水素がクロモフォアにより引抜かれて進行していることが判明した。そこで、Gly96のメチレン基を重水素化したd_2-Gly96-c1027アポタンパク質の合成を検討した。特異的にGly96だけを重水素化することは出来なかった。しかし、放線菌アポタンパク質遺伝子を大腸菌内で発現させ、d_2-Gly96を培地に導入して、全てのグリシンを重水素化(重水素化率74%)した改変アポタンパク質を合成することができた。これにクロモフォアを会合させ、分解速度を求めた。重水素化率100%に換算すると、6.8倍遅いことが分かった。これは、クロモフォアによる水素引き抜きが、ラジカル機構で進行していることを支持する。そして、クロモフォアを6倍以上安定化する超タンパク質の開発に成功した。また、天然物C-1027を発酵生産し、精製したばかりの新鮮な試料は従来観測していたEPRと異なるスペクトルを示すことが分かった。この高磁場EPRスペクトルを詳細に測定し、中間体p-ベンザインビラジカル三重項の観測を試みたが、成功しなかった。クロモフォア合成モデル分子がp-ベンザインビラジカル形と平衡になっている。その溶液のESRスペクトルがp-ベンザインビラジカル3重項を含むかどうかを確認するため、ビラジカルを発生するC3またはC6位を^<13>Cラベルしたモデル分子を合成することに成功した。そのESRを詳細に検討した結果C3およびC6位には、ラジカルが存在していることがわかった。

  • 研究成果

    (42件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (42件)

  • [文献書誌] K.Takahashi et al.: "Concise Synthesis of the Naphthoate Component of N1999-A2"Synlett. 71-72 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Kaneko et al.: "Photochemical Cycloaromatization of Nonbenzenoid Enediynes"Angew. Chem. Internet. Ed. Engl. 38. 1267-1268 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Kaneko et al.: "Benzannelation Alters the Rate Limiting Step in Enediyne Cycloaromatization"Tetrahedron Lett.. 40. 2015-2018 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] I.Sato et al.: "Synthctic Study of C-1027 Chromophorc : Enantiosclcctivc Synthesis of β-Tyrosinc Moicty and Effcctivc Aryl Ether Formation"Chemistry Lett.. 511-512 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.J.Lear et al.: "Convenient Route to Derivatives of the 2-Deoxysugar Subunits of the Kedarcidin Chromophorc : L-Mycarose and L-Kedarosaminc"Tetrahedron Lett.. 40. 4897-4900 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] I.Sato et al.: "Synthetic Study of C-1027 Chromophore. Highly Stereoselective Glycosylation"Chemistry Lett.. 867-868 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] F.Yoshimura et al.: "Synthetic Study of Kedarcidin Chromophore : Atropselective Construction of the Ansamacrolide"Tetrahedron Lett.. 40. 8281-8285 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Hirama et al.: "Paramagnetic Enediyne Antitumor Antibiotic C-1027: Spin Identification and Characterization of Radical Species"J. Am. Chem. Soc.. 122. 720-721 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S.Koseki et al.: "Benzannelation Effect on Enediyne Cycloaromtization : An ab Initio Molecular Orbital Study"J. Phys. Chem.. 103. 7672-7605 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 平間正博: "エンジイン化合物の合成-K.I.君の物語"現代化学増刊. 36. 128-143 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 平間正博: "天然物の全合成-今日、明日、そして未来へ"化学総説. (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 平間正博: "有機合成から自然原理の発見へ"有機合成化学協会誌. 58. 482-484 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 平間正博: "始めに天然物ありき-総合科学としての大きな展開を目指して"文部省科学費補助金特定領域研究(A)「未解明生物現象を司る鍵化学物質」領域ニュース. 3. 5-14 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S.Khan et al.: "Stereoselective Synthesis of Fictionalized (Z)-Keto-enyne and its Epoxide"Synlett. 1494-1496 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Toyama et al.: "Convcnient Route to Both Enantiomerically Pure Forms of trans-4,5-Dihydroxy-2-cyclopcntcn-1-onc : Efficient Synthesis of the Neocarzinostatin Chromophorc Corc"Bull. Chem. Soc. Jpn.. 74. 997-1008 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] G.X.Wang et al.: "A Very Concise and Stereoselective Synthesis of 3-Substituted cis-Hex-3-ene-1,5-diyne and Corresponding Epoxydiyne"J. Org. Chem.. 66. 2146-2148 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S.Kobayashi et al.: "Investigation of the Total Synthesis of N1999-A2 : Implication of Stereochemistry"J. Am. Chem. Soc.. 123. 2887-2888 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.J.Lear et al.: "A Direct and Efficient a-Selective Glycosylation Protocol for the kedarcidin Sugar, L-Mycarose : AgPF6 as a Remarkable Activator of 2-Dcoxythioglycosides"Angew. Chem. Int. Ed. Engl.. 113. 946-949 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Tanaka et al.: "Solution Structures of C-1027 Apoprotein and Its Complex with the Aromatized Chromophore"J. Mol. Biol.. 309. 267-283 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Sasaki et al.: "Synthetic Studies toward C-1027 Chromophore : Construction of a Highly Unsaturated Macrocycle"Tetrahedron Lett.. 42. 5299-5303 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S.Kobayashi et al.: "The First Total Synthesis of N1999-A2: Absolute Stereochemistry and Stereochemical Implications into DNA Cleavage"J. Am. Chem. Soc.. 123. 11294-11295 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 平間正博: "22.有機合成から自然原理の発現へ-天然物の見事さと限界-""単一分子・原子レベルの反応制御"領域ニュースレター. 3. 10-11 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 平間正博: "最前線:ビラジカルを発生する超天然物"ファルマシア. 37. 603-606 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S.Kobayashi et al.: "Diastereoselective Additions of Ethynyl Grignard Reagent to Erythrulose Derivatives"Chemistry Lett.. 300-301 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K. Takahashi, M. Hagiwara, S. Ashizawa, M. Hirama: "Concise Synthesis of the Naphthoate Component of N1999-A2"Synlett. 71-72 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Kaneko, M. Takahashi, M. Hirama: "Photochemical Cycloaromatization of Nonbenzenoid Enediynes"Angew. Chem. Internat. Ed. Engl.. 38. 1267-1268 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Kaneko, M. Takahashi, M. Hirama: "Benzannelation Alters the Rate Limiting Step in Enediyne Cycloaromatization"Tetrahedron Lett.. 40. 2015-2018 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] I.Sato, T.Kikuchi, M.Hirama: "Synthetic Study of C-1027 Chromophore : Enantioselective Synthesis of β-Tyrosine Moiety and Effective Aryl Ether Formation"Chemistry Lett.. 511-512 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. J. Lear and M. Hirama: "Convenient Route to Derivatives of the 2-Deoxysugar Subunits of the Kedarcidin Chromophore : L-Mycarose and L-Kedarosamine"Tetrahedron Lett.. 40. 4897-4900 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] I. Sato, Y. Akahori, T. Sasaki, T. Kikuchi, M. Hirama: "Synthetic Study of C-1027 Chromophore. Highly Stereoselective Glycosylation"Chemistry Lett.. 867-868 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] F.Yoshimura, S.Kawata, M.Hirama: "Synthetic Study of Kedarcidin Chromophore : Atropselective Construction of the Ansamacrolide"Tetrahedron Lett.. 40. 8281-8285 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Hirama, K.Akiyama, T.Tanaka, T.Noda, K.Iida, I.Sato, R.Hanaishi, S.Fukuda-Ishisaka, M.Ishiguro, T.Otani, J.E.Leet: "Paramagnetic Enediyne Antitumor Antibiotic C-1027 : Spin Identification and Characterization of Radical Species"J. Am. Chem. Soc.. 122. 720-721 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S.Koseki, Y.Fujimura, M.Hirama: "Benzannelation Effect on Enediyne Cycloaromtization : An ab Initio Molecular Orbital Study"J. Phys. Chem.. 103. 7672-7605 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S. Khan, N. Kato, M. Hirama: "Stereoselective Synthesis of Functionalized (Z)-Keto-enyne and its Epoxide"Synlett. 1494-1496 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Toyama, S.Iguchi, H.Sakazaki, T.Oishi, M.Hirama: "Convenient Route to Both Enantiomerically Pure Forms of trans-4,5-Dihydroxy-2-cyclopenten-1-one : Efficient Synthesis of the Neocarzinostatin Chromophore Core"Bull. Chem. Soc. Jpn.. 74. 997-1008 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] G.X.Wang, S.Iguchi, M.Hirama: "A Very Concise and Stereoselective Synthesis of 3-Substituted cis-Hex-3-ene-1,5-diyne and Corresponding Epoxydiyne"J. Org. Chem.. 66. 2146-2148 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S. Kobayashi, R. S. Reddy, Y. Sugiura, D. Sasaki, N. Miyagawa, M. Hirama: "Investigation of the Total Synthesis of N1999-A2 : Implication of Stereochemistry"J. Am. Chem. Soc.. 123. 2887-2888 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.J.Lear, F.Yoshimura, M.Hirama: "A Direct and Efficient a-Selective Glycosylation Protocol for the Kedarcidin Sugar, L-Mycarose : AgPF6 as a Remarkable Activator of 2-Deoxythioglycosides"Angew. Chem. Int. Ed. Engl.. 113. 946-949 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Tanaka. S. Fukuda-Ishisaka, M. Hirama, T. Otani: "Solution Structures of C-1027 Apoprotein and Its Complex with the Aromatized Chromophore"J. Mol. Biol.. 309. 267-283 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Sasaki, M. Inoue, M. Hirama: "Synthetic Studies toward C-1027 Chromophore : Construction of a Highly Unsaturated Macrocycle"Tetrahedron Lett.. 42. 5299-5303 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S. Kobayashi, S. Ashizawa, Y. Takahashi, Y. Sugiura, M. Nagaoka, M. J. Lear, M. Hirama: "The First Total Synthesis of N1999-A2 : Absolute Stereochemistry and Stereochemical Implications into DNA Cleavage"J. Am. Chem. Soc.. 123. 11294-11295 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S.Kobayashi, P.Das, G.X.Wang, T.Mita, M.J.Lear, M.Hirama: "Diastereoselective Additions of Ethynyl Grignard Reagent to Erythrulose Derivatives"Chemistry Lett.. 300-301 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2003-09-17  

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