| 研究概要 |
植物の主要な光レセプターであるフィトクロムが環境の光情報を認知し,その情報に応じて生育のプロセスを巧みに制御する機構を分子レベルで解明することを目指して,発色団部分(テトラピロール化合物の一種であるフィトクロモビリン)の高効率・高選択的一般合成法の開発について検討した。その結果,以下のような成果を得ることができた。
1.まず,発色団であるフィトクロモビリン(PΦB)及びその代替物として用いられる集光性色素蛋白質フィコシアニンの発色団であるフィコシアノビリン(PCB)のA〜D環に相当するピロール誘導体の簡便合成法並びにそれらのカップリング反応を開発した。
2.上で開発した反応を駆使して,アポ蛋白質と再構成可能な側鎖カルボン酸が遊離の形の天然型PΦB, PCB及び20種以上のPCB誘導体を世界に先駆けて合成した。また,18位に光活性基を導入したPΦB誘導体(構造・機能探索分子)の合成にも成功した。
3.合成発色団とアポ蛋白質との再構成実験を行い,アポ蛋白質に対する結合効率や再構成フィトクロムの光可逆性に関するスペクトル的研究から,発色団の構成要素であるA〜D環上の各側鎖の特異的役割並びに発色団結合サイトの環境に関する重要な知見を得た。更にフィトクロムA, Bの機能とPΦBとPCBの構造上の相違との関係に関する新規で重要な知見を得た。
4.引き続き,アポ蛋白質と発色団との相対的配置や相互作用などを解明するために,PΦB並びにPCB誘導体の更に簡便な合成法の開発を試み,入手容易なビリルビンを出発物質とする新規で簡便な一般合成法を確立することができた。
5.P_<fr>型に対応すると考えられるCD環部分の立体化学がE-syn型で固定されたPCB誘導体の合成にも成功した。
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