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2015/12/19 (Sat)

基礎有機化学教室の佐藤 玄 大学院生、内山 真伸 教授らが未解明のテルペン類の生合成経路を理論的に明らかに

天然には多種多様な生理活性物質が存在し、その生合成機構の解明は、基礎科学としてのみならず薬学研究において極めて重要です。しかしながら、酵素内部で起こる連続反応はその複雑さのため、反応経路を直接観測することは一般に困難です。本研究では理論計算と実験化学を組み合わせて、テルペン合成酵素内部でのユニークな環化反応の全貌を明らかにしました。テルペン類は、炭素5個からなるイソプレンを構成単位とし、カチオンが生じることが引き金となり、複雑な環化生成物を効率よく合成することが知られています。本研究の成果は、有機化学、理論化学、反応化学といった基礎学理のみならず、今後、酵素機能の改変などの実験化学を通じて、医薬品や機能性材料の開発に繋がるものと期待されています。なお、本研究は東大・生物生産工学研究センターの葛山准教授、大阪市大院理・品田教授らのグループとの共同研究により行われました。
 
原著論文:Hajime Sato, Kazuya Teramoto, Yui Masumoto, Noriyuki Tezuka, Kenta Sakai, Shota Ueda, Yusuke Totsuka, Tetsuro Shinada, Makoto, Nishiyama, Chao Wang, Tomohisa Kuzuyama, and Masanobu Uchiyama “Cation-Stitching Cascade”: exquisite control of terpene cyclization in cyclooctatin biosynthesis 
Sci. Rep., 2015, 5, 18471. doi: 10.1038/srep18471

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