化学合成とＬＣ－ＭＳを用いた麻痺性貝毒生合成経路の解明

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今年度は、主に安定同位体の取り込み実験を行い、安定同位体を指標にした新規生合成中間体のスクリーニングを行った。さらに推定された生合成中間体を化学合成し、質量分析（LC-MS）を用いて、生合成中間体を有毒藍藻、渦鞭毛藻から同定した。さらに得られた結果から、これまでに提唱されていた生合成経路とは異なる、生合成経路を新たに提唱した。安定同位体標識生合成中間体を用い、安定同位体を指標にすることで、生物中での変換生成物の探索を行い、生合成に関連する化合物由来の複数のピークを観測した。精密質量から生合成中間体Int-C’2が酸化された化合物の存在が示唆され、その構造として、2種の構造異性体を推定した。推定した化合物の合成を行い標品の調製を行った。麻痺性貝毒生産生物の細胞抽出液を分析し、新規生合成中間体として11-Hydoroxy-IntC’2が存在することを明らかにした。この化合物の反応性に関する知見が得られ、反応性の高さが麻痺性貝毒の特徴的な三環骨格の構築に重要であることを考察した。また、生合成中間体として、麻痺性貝毒の骨格構造を保持するInt-E’も推定されため、化学合成し、麻痺性貝毒生産生物の細胞内から同定した。昨年度に報告したシャント経路と、今回得られた知見とともに、新たに麻痺性貝毒の生合成経路を提唱した。これまでは、アミノ酸等のラベル体の取り込み実験や生合成遺伝子の情報を基に生合成経路が複数推定されていたが、直接的に生合成中間体の構造を明らかにされなかった。しかし、化学合成と質量分析を軸にした化学的手法による解明により、生合成中間体の構造を明らかにし、生合成経路を提唱した。