プレニル鎖の鎖延長反応と環化反応における基質一酵素間の精密構造認識と反応機構

异戊二烯链扩链和环化反应中底物与酶的精确结构识别及反应机制

• 批准号: 04220228
• 负责人: 菅 隆幸
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04220228/
• 关键词: ファルネシルニリン酸合成酵素; 基質特異性; アリルニリン酸類; ホウショウ; (R)-(-)-リナロール生合成; ハッカ; 酸素官能基導入機構; (S)-(-)-[9-^3]リモネン

1.ファルネシルニリン酸(FPP)合成酵素のアリルニリン酸部位に関する基質特異性をゲラニルニリン酸(GPP)のアナログ基質を用いて調べた。一級のcis二重結合をもつネリルニリン酸(NPP)とイソペンテニルニリン酸(IPP)を基質とした場合,trans,cis-FPPが生合成した(収率0.7%)が,その反応性はtrans二重結合をもつGPPの場合(収率83%)に比べて極めて低かった。三級のリナルニリン酸(LPP)とIPPからtrans,trans-FPPが収率4%で生成することが見出されたが,このFPPの生成はLPPの非酵素的異性化によって生成したGPPにIPPが酵素的に縮合したものであることが実証された。すなわち,FPP合成酵素は,SPPとIPPとの反応を触媒しないことが示された。従って,FPP合成酵素のアリルニリン酸部位に関する基質特異性は高いことが明らかとなった。2.ホウショウにおける(R)-(-)-リナロールの生合成機講をトレーサー実験により解明した。その結果,GPP合成酵素によってIPPとジメチルアリルニリン酸からGPPがまず生合成し,ついで,このGPPが酵素的に加水分解を受ける際に,立体特異的な異性化が同時に生起して(R)-(-)-リナロールを生合成していることがわかった。3.ハッカの酵素系によるリモネンヘの酸素官能基導入機構を(S)-(-)-[9-^3H]リモネンを用いたトレーサー実験により解明した。その結果,(S)-(-)-リモネンの1位二重結合が立体選択的に酸化されてtrans-リモネン-1,2-ウポキシドが生合成し,ついでこのエポキシドが酵素的に開裂して,(+)-trans-カルベオールを生合成することが実証された。

1. フ ァ ル ネ シ ル ニ リ ン acid (FPP) synthetic enzyme の ア リ ル ニ リ ン acid site に masato す る substrate specificity を ゲ ラ ニ ル ニ リ ン acid (GPP) の ア ナ ロ を グ matrix with い て adjustable べ た. Level の cis double combination を も つ ネ リ ル ニ リ ン acid (NPP) と イ ソ ペ ン テ ニ ル ニ リ ン acid (IPP) を matrix と し た occasions, trans and cis - FPP が biosynthesis し た が 収 rate (0.7%), そ の anti 応 sex は trans double combination を も つ GPP の occasions に 収 rate (83%) than べ て め extremely low て か Youdaoplaceholder0. Level 3 の リ ナ ル ニ リ ン acid (LPP) と IPP か ら trans, trans - FPP が 収 rate 4% で generated す る こ と が shows さ れ た が, こ の FPP の generated は LPP の activity of the opposite sex に よ っ て generated し た GPP に IPP が enzyme に condensation し た も の で あ る こ と が card be さ れ た. Youdaoplaceholder0,FPP synthetic enzyme すなわち, SPPとIPPと <s:1> anti-応 を catalyst された な とが とが とが とが show された. Youdaoplaceholder0,FPP synthetic enzyme <s:1> アリ ニリ ニリ <s:1> <s:1> the acid site に is related to する matrix specificity <s:1> high <s:1> <s:1> とが とが clear ら となった となった となった となった となった となった 2. Youdaoplaceholder0 (R)-(-)-リナロ リナロ リナロ ホウショウにおける the biosynthetic machine explains をトレ サ サ the experiment によ explain た. そ の as a result, the GPP synthetic enzyme に よ っ て IPP と ジ メ チ ル ア リ ル ニ リ ン acid か ら GPP が ま ず biosynthesis し, つ い で, こ の GPP が に of enzyme hydrolysis を by け る interstate に, three-dimensional specific subjects な が に arise at the same time し て (R) - (-) - リ ナ ロ ー ル を biosynthesis し て い る こ と が わ か っ た. 3. ハ ッ カ の enzyme system に よ る リ モ ネ ン ヘ の acid element of functionality import agency を (S) - (-) - [9 - ^ 3 h] リ モ ネ ン を with い た ト レ ー サ ー be 験 に よ り interpret し た. そ の results, (S) - (-) - リ モ ネ ン の one double combined with stereo sentaku が に acidification さ れ て trans - リ モ ネ ン - 1, 2 - ウ ポ キ シ ド が biosynthesis し, つ い で こ の エ ポ キ シ ド が enzyme に cracking し て, (+) - trans - カ ル ベ オ ー ル を biosynthesis す る こ と が card be さ れ た.

项目成果

K.Munesada: "Biologically Active Labdane‐type Diterpene Glycosides from the Root‐stalks of Gleichenia japonica" Phytochemistry. 31. 1533-1536 (1992)

K.Munesada：“来自 Gleichenia japonica 根茎的生物活性 Labdane 型二萜糖苷”植物化学 31. 1533-1536 (1992)。

S.Ohta: "An Efficient Method for Following the Enzymic Reactions Involved in Camphor Biosynthesis in Cinnamomun camphora by Use of GC‐MS and Regiospecifically Deuteriated Substrate" J.Labelled Compds.Radiopharm.30. 397-402 (1992)

S.Ohta：“使用 GC-MS 和区域特异性氘化底物追踪樟脑生物合成中涉及的酶反应的有效方法”J.Labeled Compds.Radiopharm.397-402 (1992)。

T.Suga: "Regioselective Hydrogen Elimination from the 10‐Methyl Group of Geranyl Diphosphate in the Biological Formation of the 8(9)‐Double Bond of Limonene" J.Chem.Soc.,Chem.Commun.1992. 1556-1558 (1992)

T.Suga：“柠檬烯 8(9)-双键生物形成过程中香叶基二磷酸的 10-甲基的区域选择性氢消除”J.Chem.Soc.，Chem.Commun.1992（ 1992）

Y.Tang: "Biotramsformation of(4R)-(-)-Carvone by the Immobilized Cells of Nicotiana tabacum" J.Sci.Hiroshima Univ.Ser.A. 56. 53-58 (1992)

Y.Tang：“烟草固定化细胞对(4R)-(-)-香芹酮的生物转化”J.Sci.Hiroshima Univ.Ser.A。

T.Endo: "Stereochemistry in the Biosynthesis of Geranyl Diphoshate with Gerany Diphosphate Synthase from Pelargonium roseum" Phytochemistry. 31. 1565-1568 (1992)

T.Endo：“来自天竺葵的香叶基二磷酸合酶生物合成香叶基二磷酸酯的立体化学”植物化学。