光受容色素蛋白中の高機能性テトラピロール発色団の新合成戦略

光感受器色素蛋白中高功能四吡咯发色团的新合成策略

• 批准号: 13029041
• 负责人: 猪股 勝彦
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Kanazawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13029041/
• 关键词: フィトクロム; 光受容色素蛋白質; フィコビリン誘導体; テトラピロール化合物; 全合成; 再構成; 光可逆性; 構造と機能

「赤・遠赤色光可逆的反応」は,植物の発生や生長・分化などの様々な過程に広く関係して、環境の光情報を植物に伝える重要な役割を果たしており,植物が生きて行くために欠くことのできない調節作用の一つである。この環境の光を吸収する光受容色素はフィトクロムと呼ばれる色素蛋白質で、特定波長の光(660nmおよび730nm)で可逆的に相互変換する二つの異性体(P_r型およびP_<fr>型)で存在する。フィトクロムの発色団部分(テトラピロール化合物の一種であるフィトクロモビリン)は、天然から極微量しか得られず,また,精製も極めて困難である。そこで本研究では、発色団の構造変換による機能の変化や,アポ蛋白質と発色団との相対的配置や相互作用などの解明,更に光合成系遺伝子発現.調節機構の解明など,この分野を飛躍的に発展させるために,フィトクロモビリン(PΦB)及びその誘導体の新合成戦略の確立を目指して検討したところ,本年度は下記のような成果を挙げることができた。1.これまでに開発した反応を駆使して,アポ蛋白質と再構成可能な側鎖カルボン酸が遊離の天然型PΦB及び代替物として用いられるフィコシアノビリン(PCB)の全合成を世界に先駆けて達成した。2.PΦBの構成要素の一つであるD環ピロリノンの簡便合成法を開発し,更にこの反応を応用して,18位に光ラベル化部位を導入したPΦB誘導体(構造・機能探索分子)の合成にも成功した。3.多様なPCB誘導体の合成とアポ蛋白質との再構成実験により,アポ蛋白質中の発色団結合サイトの環境に関する重要な知見を得た。4.入手容易なビリルビンを出発物質とする新規で簡便なPΦB誘導体の一般合成法を確立した。5.P_<fr>型に相当すると考えられるCD環部分の立体化学を固定したPCB誘導体の合成に成功した。

"Red and far red light reversible reaction", plant development, growth, differentiation and development process, environmental light information to plant development, important service, fruit, plant development, line, lack of regulation of this process. This environmental light absorption photocapacitive pigment is a pigment protein, a specific wavelength of light (660nm to 730nm), reversible interconversion, and the existence of two heteromorphic substances (P_r type to P_<fr>type). The amount of natural fine dust is extremely difficult to refine. This study is aimed at elucidating the structural transformation, functional transformation and interaction of protein and chromophore, and the discovery of photosynthetic system. The development of new synthetic strategies for regulating mechanism and induction of new molecules is discussed in this paper, and the achievements of this year are recorded in the following paragraphs. 1. The total synthesis of protein and its reconstitutions, including free natural PΦB and its substitutes, was achieved in the world. 2. A simple synthesis method for the components of P ΦB was developed, and the synthesis of PΦB inducer (structure-function exploring molecule) was successfully carried out by introducing the 18-position photo-reaction site. 3. The synthesis of multiple PCB inducers and their reconstitutions are important insights into the environmental implications of color binding in protein. 4. A new method for the synthesis of PΦB inducer was established. 5. <fr>The stereochemical fixation of CD ring and synthesis of PCB inducer were successfully studied.

项目成果

S.Takeda: "An Efficient Method for the Conversion of 2-Bromo-5-tosylpyrrdes to the Corresponding 5-Tosylpyrrdinones as the D-Ring of Phycocyandoilin Derivatives"Chem. Lett.. 590-591 (2001)

S.Takeda：“将 2-Bromo-5-tosylpyrrdes 转化为作为藻蓝素衍生物 D 环的相应 5-Tosylpyrrdinones 的有效方法”Chem。

X.Ding: "Catalytic Asymmetric 1,3-Dipolar Cyclooddition fo a Nitrones Bearing a Bulky Amide Moiety to γ-Substuted Allylic Alcohols"Chem. Lett.. (in press). (2002)

X.Ding：“带有大酰胺部分的硝酮与 γ-取代烯丙醇的催化不对称 1,3-偶极环加成”Chem. (2002 年出版)。

Y.Ukaji: "Asymmetric Addition of Reformatsky-Type Reagent to Imines Utilizing Diisopropyl Tartrate as a Chiral Auyiliar"Chem. Lett.. 254-255 (2001)

Y.Ukaji：“利用酒石酸二异丙酯作为手性 Auyiliar 将 Reformatsky 型试剂不对称加成到亚胺中”Chem。

X.Ding: "A Catalytic Asymmetric 1,3-Dipdor Cydoaddition of Nitrones to allyl Alcohol"Chem. Lett.. 468-469 (2001)

X.Ding：“硝酮与烯丙醇的催化不对称1,3-Dipdor环加成”Chem.

D.Sawamoto: "A Highly Efficient Method for the Preparation of A/B-ring Compenent of Phycobilin Derirativer Starting from Bilirubin"Chem. Lett.. 588-589 (2001)

D.Sawamoto：“从胆红素出发制备藻胆素衍生物 A/B 环成分的高效方法”Chem.