Structure-activity relationship study of differentiation-inducing molecules that control the life cycle of large algae

控制大型藻类生命周期的分化诱导分子的构效关系研究

• 批准号: 21K06638
• 负责人: 山本 博文
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Tokushima Bunri University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06638/
• 关键词: 構造活性相関; 化学合成; 分化誘導物質; アサクサノリ; ケミカルバイオロジー; 藻類培養

これまで、当初の計画に従って、種々のヒダントイン誘導体を系統的かつ網羅的に合成してきた。今年度は、昨年度、上手く合成できなかった末端側鎖にアミド基を有するヒダントイン誘導体の合成に取り組んだ。これまでの知見から末端側鎖にアミド基を有するヒダントイン誘導体は水中でのラセミ化もほぼ無く、最も効果的な単胞子分化誘導活性を示すと考えられる。報告者らが既に見出している単胞子分化誘導活性化合物は複雑な構造ではないものの，既存の発色剤（アニス試薬やニンヒドリン試薬等）では呈色できず、UV吸収も低いことから、TLC等で化合物の追跡をすることが困難である。そこで，まず分子を目視できる工夫として，報告者らが別途に開発した蛍光分子に，目的化合物の前駆体となるカルボン酸を縮合した。その後，蛍光を頼りにカラム精製した後，有機溶媒中でアンモニアガスを通気し、エステルをアミノリシスすることで、目的の末端アミド構造を持つアラントイン誘導体へと導いた。アミノリシス反応後は、目的化合物が高い水溶性を示すことから，分液による水相の回収で、化合物のみを高純度に得ることができた。核磁気共鳴スペクトル（NMR）、高分解能MS分析においても、末端側鎖にアミド基をもつことが確認できている。次年度は本化合物軍の大量合成法を検討すると共に、合成した化合物においては、アサクサノに対する分化誘導活性を確認し、屋外での陸上養殖試験へと展開していく予定である。

This is the first time that we have planned to develop a new system of induction and synthesis. This year, last year, we started to synthesize the terminal side lock. The results showed that the activity of cell differentiation induced by the terminal lock was higher than that of the control group. The reporter has found that the compound inducing cell differentiation is difficult to trace due to its complex structure, and the existing color reagent (such as the reagent) is difficult to trace due to its color, UV absorption and TLC. The reporter developed a new method for the synthesis of fluorescent molecules, and the precursor of the target compound was condensed. After the light is removed, the organic solvent is purified, and the end of the target structure is maintained. The target compound is highly soluble in water, and the recovery of the aqueous phase and the high purity of the compound are achieved. Nuclear magnetic resonance (NMR), high-resolution MS analysis, terminal side lock, base detection and confirmation In the next year, a large number of synthetic methods for this compound were discussed, and the differentiation induction activity of synthetic compounds was confirmed. Outdoor and land-based cultivation experiments were carried out.

项目成果

藻類成長因子を用いた海藻栽培技術イノベーション

利用藻类生长因子的海藻培育技术创新

アサクサノリ生活環の分化をコントロールする新規天然化合物について

关于控制浅草生命周期分化的新型天然化合物

• 发表时间: 2024
• 作者: 猪野純乃;加来裕人;山崎直人;江角朋之;兼目裕充;浅川義範;山本博文
• 通讯作者: 山本博文

サイエンスの力で地域を元気にしたい！

我要用科学的力量振兴这个地区！

A novel approach for biomass production by controlled switching between unicellular and multicellular growth modes in marine macroalgae.

通过控制海洋大型藻类的单细胞和多细胞生长模式之间的切换来生产生物质的新方法。

• 发表时间: 2021
• 作者: Y. Kinoshita;K. Tanaka;H. Yamamoto;Y. Sato;T. Sakurai;T. Yamasaki;M. Hiraoka.
• 通讯作者: M. Hiraoka.

アサクサノリの陸上養殖に向けた分化誘導分子の探索

寻找用于浅草陆基水产养殖的分化诱导分子

• 发表时间: 2021
• 作者: 山崎直人;猪野純乃;加来裕人;岡直宏;山本博文
• 通讯作者: 山本博文