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2011 年度 実績報告書

プレニル化インドールアルカロイドの生合成経路と生合成マシナリーの解明

公募研究

研究領域生合成マシナリー:生物活性物質構造多様性創出システムの解明と制御
研究課題/領域番号 23108518
研究機関熊本大学

研究代表者

塚本 佐知子  熊本大学, 大学院・生命科学研究部, 教授 (40192190)

キーワード真菌 / 生合成 / アルカロイド
研究概要

私たちは、2種のAspergills属真菌からDiels-Alderaseにより生合成されたと推定されるインドールアルカロイドの鏡像異性体を3組単離し生合成機構に関する研究を行っている。2種の真菌には異なるエナンチオ選択性を有するDiels-Alderaseが存在すると推定されるが、これまでに天然資源からDiels-Alderaseの存在が確認されている例は3種類のみで、それらの酵素は2段階の反応、すなわち、初めにDiels-Alder反応の基質を提供するような全く別の反応を触媒し、次にDiels-Alder反応を触媒するという非常に巧妙な触媒機構を有している。本研究の遂行により、研究対象としている2種の真菌から第4、第5のDiels-Alderaseが発見され、精緻な構造と巧妙な機能が解明されると期待している。平成23年度に明らかになったことは以下の通りである。
1.2種の真菌を用いてstephacidin Aを取込ませた所、両方の真菌からnotoamide Bが得られた。この結果は、2種の真菌においてエナンチオ選択的なpinacol-type転移が起きたことを示唆している。
2.海洋由来の真菌にdeoxybrevianamide Eおよび6-hydroxydeoxybrevianamide Eを取込ませた所、それぞれpinacol-type転移が起きた化合物が得られた。
3.ハワイのキノコから単離された真菌にnotoamide Eを取込ませた所、notoamides CとDが得られた。
4.最近、立体化学の異なる非天然物を取込ませた所、これまでに得られた化合物とは異なった骨格を有する化合物が得られた。この結果は、非天然物の存在により、これまで休眠していた遺伝子が発現して新たな反応を触媒するようになったことを示唆している。今後、この反応の発現機構も明らかにしたい。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

上記「9.研究実績の概要」に記載した項目のうち1~3は計画どおりであるが、4に記載したことは新たな研究課題の発見といえる。そこで、達成度として(1)を選んだ。

今後の研究の推進方策

取込み実験の結果から推定される生合成経路を検証するため、新たな実験を計画し実行する。また、「9.研究実績の概要」に記載した4について、その発現機構を明らかにしたい。

  • 研究成果

    (31件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (17件) 図書 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Nonactin and Related Compounds Found in a Screening Program for Wnt Signal Inhibitory Activity2012

    • 著者名/発表者名
      Y.Tamai, et al
    • 雑誌名

      Heterocycles

      巻: 84 ページ: 1245-1250

    • DOI

      DOI:10.3987/COM-11-S(P)18

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ユビキチン修飾系を標的とする創薬シーズの探索(総説)2012

    • 著者名/発表者名
      塚本佐知子, et al
    • 雑誌名

      実験医学・増刊

      巻: 30 ページ: 171-176

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study on the Biosynthesis of the Notoamides : Pinacol-type Rearrangement of Isoprenyl Unit in Deoxybrevianamide E and 6-Hydroxydeoxybrevianamide E2011

    • 著者名/発表者名
      H.Kato, et al
    • 雑誌名

      Tetrahedron Lett.

      巻: 52 ページ: 6923-6926

    • DOI

      doi:10.1016/j.tetlet.2011.02.078

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spironaamidine, a New Spiroquinone-containing Alkaloid from the Marine Sponge Leucetta microraphis2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Nagasawa, et al
    • 雑誌名

      Tetrahedron Lett.

      巻: 52 ページ: 5342-5344

    • DOI

      doi:10.1016/j.tetlet.2011.08.026

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biosynthetic Studies of the Notoamides : Isotopic Synthesis of Stephacidin A and Incorporation into Notoamide B2011

    • 著者名/発表者名
      J.M.Finefield, et al
    • 雑誌名

      Org.Lett.

      巻: 13 ページ: 3802-3805

    • DOI

      DOI:10.1021/ol201284y

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Studies on the Biosynthesis of the Notoamides : Synthesis of an Isotopomers of 6-Hydroxydeoxybrevianamide E and Biosynthetic Incorporation into Notoamide J2011

    • 著者名/発表者名
      J.M.Finefield, et al
    • 雑誌名

      J.Org.Chem.

      巻: 76 ページ: 5954-5958

    • DOI

      DOI:10.1021/jo200218a

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Triterpenes Isolated from Zizyphus Jujuba Inhibit the Foam Cell Formation in Macrophages2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Fujiwara, et al
    • 雑誌名

      J.Agric.Food Chem.

      巻: 59 ページ: 4544-4552

    • DOI

      DOI:10.1021/jf200193r

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Notoamide E : Biosynthetic Incorporation into Notoamides C and D in Cultures of Aspergillus versicolor NRRL 356002011

    • 著者名/発表者名
      J.M.Finefield, et al
    • 雑誌名

      Tetrahedron Lett.

      巻: 52 ページ: 1987-1989

    • DOI

      doi:10.1016/j.tetlet.2011.02.078

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anti-obesity Compounds in Green Leaves of Eucommia ulmoides2011

    • 著者名/発表者名
      T.Hirata, et al
    • 雑誌名

      Bioorg.Med.Chem.Lett.

      巻: 21 ページ: 1786-1791

    • DOI

      doi:10.1016/j.bmcl.2011.01.060

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ユビキチン依存的タンパク質分解系を標的とする創薬(総説)2011

    • 著者名/発表者名
      塚本佐知子, et al
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 49 ページ: 745-754

    • 査読あり
  • [学会発表] AGEs生成阻害物質の探索研究:シャクヤクのCMA生成阻害活性成分について(2)2012

    • 著者名/発表者名
      鈴木将弘, et al
    • 学会等名
      日本薬学会第132回年会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2012-03-31
  • [学会発表] 海綿Leucetta microraphisから単離したスピロキノン骨格を有する新規アルカロイドspironaamidineの構造2012

    • 著者名/発表者名
      長澤由美子, et al
    • 学会等名
      日本薬学会第132回年会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2012-03-31
  • [学会発表] マクロファージ泡沫化阻害活性を示すmanzamine類の構造と活性について2012

    • 著者名/発表者名
      江口啓介, et al
    • 学会等名
      日本薬学会第132回年会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2012-03-31
  • [学会発表] ユビキチン-プロテアソームシステムを標的とする創薬研究2012

    • 著者名/発表者名
      塚本佐知子
    • 学会等名
      日本薬学会第132年会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)(招待講演)
    • 年月日
      2012-03-31
  • [学会発表] Biosynthetic Study on Enantiomeric Prenylated Indole Alkaloids2011

    • 著者名/発表者名
      S.Tsukamoto
    • 学会等名
      VIIth Japan-U.S.Seminar on Bioorganic Marine Chemistry : Biological Origins, Functions and Applications
    • 発表場所
      Laguna Garden Hotel (Naha, Japan)(招待講演)
    • 年月日
      2011-12-13
  • [学会発表] p53-Mdm2複合体形成阻害作用を有するインドネシア産群体ボヤ由来新規serinolipidsの構造決定と生物活性2011

    • 著者名/発表者名
      中村優一, et al
    • 学会等名
      第28回日本薬学会九州支部大会
    • 発表場所
      福岡大学(福岡)
    • 年月日
      2011-12-10
  • [学会発表] マクロファージ泡沫化阻害活性を示すPachypell属海綿由来のManzamineについて2011

    • 著者名/発表者名
      江口啓介, et al
    • 学会等名
      第28回日本薬学会九州支部大会
    • 発表場所
      福岡大学(福岡)
    • 年月日
      2011-12-10
  • [学会発表] Ubc13-Uev1A複合体形成阻害活性を示す海綿Lissodendryx fibrosa由来新規ステロール二量体について2011

    • 著者名/発表者名
      牛山俊太朗, et al
    • 学会等名
      第28回日本薬学会九州支部大会
    • 発表場所
      福岡大学(福岡)
    • 年月日
      2011-12-10
  • [学会発表] シクロ[2.2.2]ジアザオクタン環の形成に着目したnotoamide類の生合成経路2011

    • 著者名/発表者名
      加藤光, et al
    • 学会等名
      第28回日本薬学会九州支部大会
    • 発表場所
      福岡大学(福岡)
    • 年月日
      2011-12-10
  • [学会発表] インドネシア産群体ボヤDidemnum sp.より得られた新規serinolipidsの構造決定2011

    • 著者名/発表者名
      中村優一, et al
    • 学会等名
      第53回天然有機化合物討論会
    • 発表場所
      大阪国際交流センター(大阪)
    • 年月日
      2011-09-27
  • [学会発表] 海綿Lissodendoryx fibrosaより得られたUbcl3-UevlA複合体形成阻害を示す新規ステロール二量体に関する研究2011

    • 著者名/発表者名
      牛山俊太朗, et al
    • 学会等名
      日本生薬学会第58回年会
    • 発表場所
      昭和大学(東京)
    • 年月日
      2011-09-24
  • [学会発表] Pachypell属海綿から得られたマクロファージ泡沫化阻害物質2011

    • 著者名/発表者名
      江口啓介, et al
    • 学会等名
      日本生薬学会第58回年会
    • 発表場所
      昭和大学(東京)
    • 年月日
      2011-09-24
  • [学会発表] インドネシア産Didemnum属群体ボヤより得られたp53-Mdm2複合体形成阻害作用をもつ新規serinolipidsの構造決定と生物活性2011

    • 著者名/発表者名
      中村優一, et al
    • 学会等名
      日本生薬学会第58回年会
    • 発表場所
      昭和大学(東京)
    • 年月日
      2011-09-24
  • [学会発表] 海洋由来真菌から単離したプロテアソーム阻害物質について2011

    • 著者名/発表者名
      鈴木将弘, et al
    • 学会等名
      日本生薬学会第58回年会
    • 発表場所
      昭和大学(東京)
    • 年月日
      2011-09-24
  • [学会発表] イガイ由来Aspergillus属真菌が産生するnotoamide類の生合成経路2011

    • 著者名/発表者名
      加藤光, et al
    • 学会等名
      日本生薬学会第58回年会
    • 発表場所
      昭和大学(東京)(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-24
  • [学会発表] トマチン糖鎖誘導体の合成に関する研究2011

    • 著者名/発表者名
      池田剛, et al
    • 学会等名
      日本生薬学会第58回年会
    • 発表場所
      昭和大学(東京)
    • 年月日
      2011-09-24
  • [学会発表] インドールアルカロイドの生合成研究:Notoamide発見までの紆余曲折と研究の展開2011

    • 著者名/発表者名
      塚本佐知子
    • 学会等名
      第6回九州薬科学研究教育連合合宿研修
    • 発表場所
      九州地区国立大学九重共同研修所(大分県玖珠郡九重町)(招待講演)
    • 年月日
      2011-07-22
  • [図書] 「マリンバイオテクノロジーの新展開」第2章医薬素材および試薬、3.無脊椎動物2011

    • 著者名/発表者名
      塚本佐知子
    • 総ページ数
      19
    • 出版者
      シーエムシー出版
  • [備考]

    • URL

      http://www.pharm.kumamoto-u.ac.jp/Labs/shoyaku/site/TOP.html

  • [産業財産権] ステロール二量体2011

    • 発明者名
      塚本佐知子
    • 権利者名
      熊本大学
    • 産業財産権番号
      特許、特願2011-189831
    • 出願年月日
      2011-08-31
  • [産業財産権] 群体ボヤ由来の新規Mdm2拮抗剤およびその製造方法2011

    • 発明者名
      塚本佐知子
    • 権利者名
      熊本大学
    • 産業財産権番号
      特許、特願2011-189870
    • 出願年月日
      2011-08-31

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公開日: 2013-06-26   更新日: 2019-04-12  

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