著者

相見 則郎 PONGLUX D. OBITZ P. STOCKIGT J. 北島 満里子 高山 廣光 坂井 進一郎 STOCKIGT Joachim PONGLUX Dhavadee DHAVADEE Pon CARL M Ruyte JOACHIM Stoe

出版者

千葉大学

雑誌

国際学術研究

巻号頁・発行日

1991

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多くの生物種が医薬品資源としての潜在的価値を持ったまま環境破壊などのため姿を消して行く現在、「遺伝子資源の持続可能な利用」は極めて緊急度の高い研究課題である。本課題研究に於いては、ドイツ、タイとの緊密な協力態勢のもと、主として熱帯産のアルカロイド含有医薬資源植物について細胞培養による物質生産を目的とする国際共同研究を行った。1.キョウチクトウ科植物に関する研究-(1)Rauwolfia serpentinaとRhazya strictaのプロトプラスト融合細胞の生産アルカロイド-標記懸濁培養細胞について生産アルカロイドの精密分離を行った結果モノテルペノイドインドールアルカロイド2種(16(R)-18,19-E-Isositosirikineと5(S)-5-Carbomethoxystrictosidine)、β-カルボリン系化合物3種、(β-Carboline,1-Acetyl-β-carboline,1-carbomethoxy-β-carboline)、を得た。この結果種間融合細胞に於いてもアルカロイド生産機能が保持されていることを明確にすることが出来た。(2).タイ産キョウチクトウ科植物Hunteria zeylanicaの含有アルカロイド-本植物の葉部配糖体画分から、新規アルカロイドHunteriosideを得た。本物質は、Strictosidinic acidの糖部6'位に更にもう一分子のD-グルコースがα-型に結合しているものであることを明らかにした。Strictosidineはモノテルペンインドールアルカロイドの共通生合成中間体で古くから注目されているところであり、現在ではその生合成酵素の精製を経てc-DNAのクローニングまで行われている。Strictosidine関連の天然アルカロイドは現在まで30種以上知られているが、その糖部分に二糖結合を有するものは全く知られていず、今回のHunteriosideの天然界からの単離は極めて興味ある事実である。Hunteria zeylanicaにはHunterioside以外にも同系列の配糖体アルカロイド数種の存在が認められており、それらの追求、或いはHunteriosideの化学合成、更に植物からのカルス誘導などが今後の研究課題となる。2.アカネ科Ophiorrhiza属植物のアルカロイド-(1)アカネ科Ophiorrhiza属植物含有アルカロイド-チャボイナモリ(Ophiorrhiza pumila)はわが国鹿児島県島嶼部から沖縄県琉球列島にかけて分布する小型草本であるが、我々は先にこの植物にカンプトテシンが含有されることを明らかにした。沖縄県石垣島の一部に自生するクロタキカズラ科の木本植物、クサミズキと並んで、我国の貴重なカンプトテシン含有植物である。チャボイナモリについて特に注目されるもう一つの点は、カンプトテシン生合成の仮想中間体として存在が予想されながら天然から見出されないできた鍵分子を特異的に含有することである。1992年に本植物から得られた新規物質Chabosideについて全合成を達成した。(2)チャボイナモリの組織培養、懸濁細胞培養と器官再分化の研究-ドイツ側分担者Stoeckigt博士との共同研究の結果、本植物のカルス化、組織培養、つづいて懸濁細胞培養の条件確立に成功した。更に最近カルスの器官再分化により幼植物体を得る試みに成功した。この結果はチャボイナモリの大量増殖に道を開くものであり、更にウイルスフリー株の取得などを通して関連研究への展開が期待される。(3)チャボイナモリ培養細胞のアルカロイド生産機能の発現に関する研究-マインツ大学に於いて取得された培養細胞について千葉大学で二次代謝産物の究明研究を行ったところ期待されたカンプトテシン関連含窒素化合物の検知には成功せず、代わりにアントラキノン系色素3種を得た。これらアントラキノンは野生種には全く含有されない物質であった。類似の事実が同じくアカネ科の資源植物Chinchona属植物の培養細胞についても報告されていて両者の類似性に興味が持たれる。現在この培養細胞系について、アルカロイド生成機能の発現に関する研究を継続して行っている。

著者

相見 則郎 高山 廣光 北島 満里子 内田 直喜 須田 真也 大矢 菜穂子 坂井 進一郎 POLZ Leo STOCKIGT Joachim MENDONZA Luis A.

出版者

天然有機化合物討論会

雑誌

天然有機化合物討論会講演要旨集

巻号頁・発行日

no.33, pp.480-487, 1991-09-07

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The technology of plant cell suspension cultures to generate useful secondary metabolites was emploied for two medicinal plants originally producing the indole alkaloids. I. Biotransformation of Ajmaline in Plant Cell Cultures of Rauwolfia Serpentina Benth. From the methanol extracts of the plant cell suspension cultures of R. serpentina, which have been cultivated in the alkaloid-production medium after feeding of ajmaline (1), three new indole alkaloids, raumacline (2), N_b-methylraumacline (3), and 19(S)-hydroxy-N_b-methylraumacline (4), were isolated. These structures first elucidated by spectroscopic analysis were unambiguously determined by the chemical synthesis from ajmaline (1). These new compounds are the first examples of the macroline-type indole alkaloids having the trans relationship between C15 and C16 positions. II. Isolation of Novel Indole Alkaloids from Cell Cultures of Aspidosperma Quebracho Blanco Schlecht. From the cell suspension cultures of A. quebracho blanco, two novel monoterpenoid indole alkaloids, aspidochibine (19) and 3-oxo-14,15-dehydrorhazinilam (21), were isolated, though the production amounts of them were very low at this stage. The structure elucidation and the stereochemical analysis were made by mainly 2D NMR technique. Aspidochibine (19), which has a characteristic ten-membered lactone, is a completely new structural class of the quebrachamine series.