【研究分野】生物分子化学

【研究領域課題番号】13F03805 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

カリクリンＡ / 海綿 / ライブラリー / 阻害剤 / タンパク質脱リン酸化酵素 / カリクリンA

【研究成果の概要】

特異的かつ強力なタンパク質脱リン酸化酵素阻害剤であるカリクリンAの構造から、まず活性発現に必須な部分構造を抽出し、ライブラリー化の基盤となる合成目的分子を設定した。その構造には酵素阻害活性に重要なリン酸エステル基、1,3―ジオールを含み、さらにテトラエンに相当する疎水性部分構造を種々入れかえることで、ライブラリーの作製を目指した。疎水性側鎖の導入には官能基共存性の高いクリックケミストリーを利用するために、末端アルキンを合成目的分子に導入し、市販のアジド化合物との縮合を計画した。
従来の方法では市販のD-グルタミン酸を出発原料に用いてラクトン環形成後、メタノリシス、位置選択的DIBAL還元、アリルインジウム試薬を用いた立体選択的プレニル化反応、オゾン酸化、不斉クロチル化を経て、13位に相当する水酸基の側鎖を含む誘導体の合成を行っている。この方法はスピロケタール環の合成にも展開可能なことから、より天然物に近い構造を目指した合成経路として立案した。しかし、この経路には位置選択的DIBAL還元等の収率の低い行程が含まれているため、簡便なライブラリー合成を目指すには、より短行程の合成経路が望ましい。そこで、出発原料を市販のパントラクトンに変更し、新たな合成経路を立案した。パントラクトンを出発原料とする新たな合成経路では工程数が従来の半分で済む事から、より簡便なライブラリー合成が期待できる。さらに新たな合成経路の確立を目指して各種条件を検討した。

【研究種目】特別研究員奨励費

【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31

【配分額】2,300千円 (直接経費: 2,300千円)

【研究分野】水産化学

【研究領域課題番号】11556039 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

海洋無脊椎動物 / 海綿 / トリテルペン / カリクリン / タンパク質脱リン酸化酵素 / セリンプロテアーゼ / カルモジュリン / ペプチド / イソマラブリカントリテルペン / IP_3レセプター阻害剤 / カルモジュリン阻害物質 / 3-アルキルピリジン / ソフトコーラル / 酵素阻害 / 抗菌性

【研究成果の概要】

わが国沿岸で海洋無脊椎動物を採集し、それらについて種々の生物活性スクリーニングを実施するとともに、活性物質の単離・構造決定および作用機序の解析を行い、試薬の開発を試みた。
1.新規活性物質の単離と構造決定
八丈島産海綿Theonella swinhoeiからセリンプロテアーゼ阻害活性を示すペプチドのPseudotheonamide類を単離し、cyclotheonamide類と共通の部品を持ち環化の様式が異なるペプチドであることを明らかにした。ラット繊維芽細胞に顕著な形態変化を引き起こす3種の新規イソマラブリカントリテルペンをStelletta globostellataから単離・構造決定しするとともに、当該テルペンの構造-活性相関を検討した。次に、細胞毒性を示す7つの3-アルキルピリジンをXestospongiaおよびAmphimedon属の2種の海綿から単離・構造決定した。さらに、新規カリクリン誘導体を単離・構造決定し、かつ化学的に誘導した誘導体と天然物についてタンパク質リン酸化酵素に対する阻害作用を詳細に調べ、構造・活性相関についての重要な知見を得た
2.作用機序の解析
IP_3レセプター阻害剤である海綿由来アルカロイドxestospongin Cを用いて、心筋のα受容体刺激による収縮増強にIP_3レセプターを介するカルシウムイオンの遊離が関与することを明らかにした。また、カルモジュリン阻害物質であるstellettamide誘導体の活性についても詳細な検討を加えた。八丈島産の海綿Theonella sp.由来の双環性ペプチドのtheonellamide Fの標的分子を特定するための研究を行った。まず、動物細胞に対する作用を詳細に検討し、この化合物の存在下培養を行うと、細胞内に多数の液胞が生じることを見いだした。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】1999 - 2000

【配分額】12,600千円 (直接経費: 12,600千円)