Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

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

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。

海洋無脊椎動物 / トロンビン / 海綿 / 酸素阻害 / 構造解析 / 立体化学 / ペプチド / スペクトル / 酵素阻害

伊豆半島,伊豆諸島,九州沿岸,および南西諸島などで採集した海洋無脊椎動物サンプル計342検体(海綿239,腔腸78,原索18,および外肛7検体)について,動物試料20gをアルコールおよびアセトンで抽出し,水とクロロフォルムで二層分配して,水溶性および脂溶性画分を調製した.それぞれの画分について,トロンビンに対する阻害活性スクリーニングを行ったところ,海綿46,腔腸12,原索4,および外肛動物1検体に活性を認めた.
つぎに,活性の認められた八丈島産海綿Theonella swinhoeiから活性物質の単離を試み,6つの新規活性物質pseudotheonamideA_1,A_2,B_2,C,D,およびdihydrocyclotheonamideAを得た.すなわち海綿サンプルをエタノールで抽出し濃縮後,水とエーテルで二層分配した.水層をさらにブタノールで抽出し,得られたブタノール層を減圧濃縮し,ゲルろ過,ODSフラッシュクロマトグラフィーで順次分画し,最終的に逆相のHPLCを用いて活性物質を精製した.これらの化合物の構造は,MS,NMRなどのスペクトル解析,アミノ酸分析,および化学変換により,絶対立体化学も含めて決定することができた.
得られた活性物質はトロンビンに対してIC_<50>0.91〜3.0μMで阻害活性を示した.これらの活性は類縁化合物cyclotheonamideAと比べると1/50以下と弱く,k-Argの構造が活性発現に重要であることを裏付けることができた.
また,中之島産海綿Theonella aff.mirabilisからトロンビン阻害物質を単離中,cathepsinBに対して阻害活性を示すペプチドtokaramideAをあわせて単離・構造決定した.TokaramideAはcathepsinBに対してIC_<50>29ng/mLの阻害活性を示した.

【研究分担者】
尾崎博	東京大学	大学院・農学生命科学研究科	助教授	(Kakenデータベース)
松永茂樹	東京大学	大学院・農学生命科学研究科	助教授	(Kakenデータベース)
渡部終五	東京大学	大学院・農学生命科学研究科	教授	(Kakenデータベース)
上森仁志	和光純薬工業(株)	大阪研究所	主任研究員
中尾洋一	東京大学	大学院・農学生命科学研究科	助手	(Kakenデータベース)