| 研究概要 |
ヒヨスシアミンの水酸化体(6β-ヒドロキシヒヨスシアミン, H-OH)からスコポラミンへ至る生合成経路には,脱水反応により6.7-デヒドロヒヨスシアミン(De-Hyos)が生合成され, 引き続き酸素一原子添加反応が起こる経路(経路1)と, 直接脱水素反応によりエポキシ化される経路(経路2)の2通りの可能性があるので, 以下の実験でどちらの生合成経路がin vivoで起っているかを証明した.
まず、ヒヨス(Hyoscyamus niger)培養根から疎水性カラムを用いてヒヨスシアミン6β-水酸化酵素を部分精製し、ヒヨスシアミンと^<18>O2から本酵素反応により6β位を酸素18でラベルした〔6-^18_2から本酵素反応により6β位を酸素18でラベルした〔6-18O〕H-OHを合成〓
ドゥボイシア(Duboisia myoporoides)培養茎葉は通常トロパンアルカロイドを蓄積しないが, ヒヨスシアミン, H-OH, De-Hyosを投与すると全てスコポラミンに転換したことから, ヒヨスシアミンからスコポラミンへ至る生合成能力を有すると考えられた. そこで, 〔6-^<18>O〕H-OHをドゥボイシア培養茎葉に投与し, 変換されたスコポラミンをGC-MSで分析した.
培養茎葉により〔6-^<18>O〕H-OHから転換されたスコポラミンは, ^<18>Oをエポキシ架橋の酸素に保持していた. エポキシ酸素の^<18>O置換率は84.6%であった. すなわち, 基質の水酸基の^<18>Oはほぼ100%の効率でスコポラミンのエポキシ架橋の酸素に変換していた.
この実験により, H-OHは直接脱水素反応によりエポキシ化されスコポラミンが生合成される(経路2)ことが証明された. De-Hyosを植物体へ投与するとスコポラミンへ転換されるのは, ヒヨシアミン6β-水酸化酵素の基質特異性が低く, 二重結合への酸素一原子添加反応も行なう為である.
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