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2006 年度 研究成果報告書概要

機能性アセトゲニンの有機合成を基礎とする呼吸鎖酵素複合体-Iの研究

研究課題

研究課題/領域番号 17380073
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物生産化学・生物有機化学
研究機関京都大学

研究代表者

三芳 秀人  京都大学, 農学研究科, 助教授 (20190829)

研究分担者 北 潔  東京大学, 医学系研究科, 教授 (90134444)
研究期間 (年度) 2005 – 2006
キーワードミトコンドリア / 呼吸鎖酵素阻害剤 / アセトゲニン / 複合体-I
研究概要

本研究では、強力な複合体-I阻害剤であるアセトゲニンにさまざまな機能性を組み込んだプローブ分子を有機合成し、これを駆使して下記の3項目の研究課題を遂行することを計画した。
1)光分解性アセトゲニンを合成し、これを用いて光親和性標識実験を行い、アセトゲニン結合部位を明らかにする。
2)アルキルスペーサー部の機能についての知見を得るだめに、酵素内の結合部位を反応テンプレートと見立て、γ-ラクトン環部とbis-THF環部を酵素存在下で反応させることによりスペーサー部を構築する"Click Chemistry"の応用を試みる。
3)γ-ラクトン環を持たない誘導体(Δlac-アセトゲニン)が天然型アセトゲニンとは異なる作用性を示す全く新規な阻害剤であることが判明したことから、Δlac-アセトゲニンについて種々の機能性を分子内に組み込み、複合体-I研究領域における全く斬新な研究ツールを創製する。
課題(1)については、γ-ラクトン環の代替構造としてアリールジアジリン環を置換し、アルキル側鎖末端に[^<125>I]4-iodophenyl基を導入した化合物が良好な光親和性標識プローブとなることが明らかになった。この化合物を用いて光親和性標識実験を行い、アセトゲニンの結合サブユニットがND1であることを明らかにした。
課題(2)に関しては、γ-ラクトン環部およびbis-THF環部にそれぞれ三重結合およびアジド基を導入した部分構造を合成し、ミトコンドリア内膜とインキュベーションして[3+2]-環化付加による1,2,3-トリアゾール環形成反応が起こり阻害活性の飛躍的増大が起こることを期待した。しかし、検討した範囲内では環化付加は全く起こらなかった。
課題(3)については、Δlac-アセトゲニンが全く新規な複合体-I阻害剤であることを強く支持する新たな実験事実が明らかになった。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (9件)

  • [雑誌論文] Effect of stereochemistry of Δlac-acetogenins on the inhibition of mitochondrial complex I (NADH-ubiquinone oxidoreductase)2007

    • 著者名/発表者名
      Naoya Ichimaru et al.
    • 雑誌名

      Tetrahedron 63

      ページ: 1127-1139

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Light control of mitochondrial complex I activity by a photoreactive inhibitor2006

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Fujita et al.
    • 雑誌名

      Biochemistry 45

      ページ: 6581-6586

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Mode of inhibitory action of Δlac-acetogenins, a new class of inhibitors of bovine heart mitochondrial complex I2006

    • 著者名/発表者名
      Masato Murai et al.
    • 雑誌名

      Biochemistry 45

      ページ: 9778-9787

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Mode of inhibitory action of Δlac- acetogenins, a new class of inhibitors of bovine heart mitochondrial complex I2006

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Murai et al.
    • 雑誌名

      Biochemistry 45

      ページ: 9778-9787

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Synthesis of Non-THF Analogs of Acetogenin toward Simplified Mimic2005

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Fujita et al.
    • 雑誌名

      Tetrahedron Lett. 46

      ページ: 5775-5779

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Dynamic Function of the Alkyl Spacer of Acetogenins in Their Inhibitory Action with Mitochondrial Complex I (NADH-Ubiquinone oxidoreductase)2005

    • 著者名/発表者名
      Masato Abe et al.
    • 雑誌名

      Biochemistry 44

      ページ: 14898-14906

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Synthesis and inhibition mechanism of Δlac-acetogenins : a novel typ of inhibitor of bovine heart mitochondrial complex I2005

    • 著者名/発表者名
      Naoya Ichimaru et al.
    • 雑誌名

      Biochemistry 44

      ページ: 816-825

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Synthesis of Non-THF Analogs of Acetogenin toward Simplified Mimics2005

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Fujita et al.
    • 雑誌名

      Tetrahedron Lett 46

      ページ: 5775-5779

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Synthesis and inhibition mechanism of Δlac-acetogenins : a novel type of inhibitor of bovine heart mitochondrial complex I2005

    • 著者名/発表者名
      Naoya Ichimaru et al.
    • 雑誌名

      Biochemistry 44

      ページ: 816-825

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2008-05-27  

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