ギンゴリン酸イチョウ抽出液の合成方法

イチョウl 。は地球上で最も古い生きている木で、「黄金の生きている化石」と呼ばれています。中国ではユニークな経済性の裸子植物として、食用(白い果実)、薬用(葉や白い果実)、観葉植物として複数の価値を持っています。銀杏の実(種子)は、中国では有名な健康促進ドライフルーツです。その中に含まれるギンゴリドは、栄養価の高い薬効食品として、2019- ncovウイルスに対する有効成分として期待されています[1]。イチョウの葉には、フラボノイドやラクトンが豊富に含まれています。アセトン水を抽出剤としてイチョウの葉(egb)を抽出することで、この2つの活性物質をさらに豊かにすることができ、心血管疾患や脳血管疾患の治療に有効である[2]。銀杏は独特の葉の形、黄金色の葉の色、直立した木の形を持つ世界的に有名な造園用観賞木です。現在、銀杏は広く製薬、食品、化粧品、盆栽、木材産業の分野で開発されており、農村経済の現在および将来の活性化と美しい中国の建設のための重要な経済樹種の一つです。

1970年代以降は、中国と中国の合作#39の銀杏資源は急速に成長しており、既存の資源は世界の80%以上を占めています'、総额。イチョウの木は各省に分布している(これらの他の場所から導入を含む)、海南省、黒龍江省、内モンゴルを除いて。現在、わが国の銀杏の栽培面積は33万3300平方メートル余りで、年間の銀杏生産量は約1万1000トン、乾燥した緑の葉は1万トンである。銀杏栽培の一次産業の年間生産額は約20億元であり、銀杏加工と製薬生産(銀杏葉薬)の二次産業は100億元以上の価値があります。

しかし、生産のために毎年約3万トンの外種皮が廃棄されています。zhang xinhuiらは、外側の種皮には、このような活性物質が含まれていることを示した[3]ギンゴリン酸、フラボノイド、テルペンラクトン、多糖類。イトカワら[4]は、ギンゴリドやギンゴフラボンに加えて、ギンゴリン酸も重要な活性物質であることを示しました。殺菌作用、静菌作用、抗炎症作用、抗ウイルス作用、防虫作用、殺虫作用があり、開発価値が高い。そのため、大量に廃棄される外皮は、環境を汚染するだけでなく、資源の浪費を引き起こします。

1970年代には、gellermanら[5 - 7]が検出したイチョウの葉から抽出されるフェノール酸ギンコライド未成熟の種子と成熟した外皮があります。その後の定量的測定により、ギンコライドは成熟した外皮に集中していることが示された。wang jieら[8]とli hongqingら[9]は、質量分析法を用いてイチョウ酸抽出物から4つのギンゴリン酸と2つのギンゴリドを同定した。現代の医学研究は、ギンゴリドが特定のアレルゲン毒性と細胞毒性を持ち、細菌や真菌の成長に抵抗でき、害虫を殺す効果があることを証明しています。

フィールド栽培実験は、ginkgolidesことを証明しているバイオ医薬品として開発でき、将来的には医療や化粧品など幅広い分野での利用が期待されます。ただし、明确な薬理作用が物質になってテルペンなど、年中行事として銀杏フラボノイドをlactones、生経路、規制メカニズムやginkgolic酸の派生効能は、奥行が解明していない、足を引っ张るは研究開発する分子生物学技術の合成を抑えginkgolic酸や応用を発酵させて作るの高い収益率を作るginkgolic酸このように銀杏産業のさらなる発展を妨げている。

このような観点から、基礎研究をまとめたginkgolidesの生物活性近年、明細ginkgolidesの合成経路で構成され脂肪酸合成polyketide合成、まとめ触媒合成機構に係る鍵酵素、顔して今後の研究方向を参照の理论値であり、支援を目的ginkgolidesその後だ研究をしている。

1 ginkgolidesの生物活性

ギンコライド酸は、フェノール性脂質ファミリーに属する,アルキルフェノール,アルキルレゾシノール,アナカルジン酸とアルキルカテコール[10]。植物における二次代謝物の一種である。植物の異なる種は、ユニークなフェノール物質を含むことができます。彼らの主な生理学的機能は、生物的および非生物的ストレスに抵抗することである。

1.1ギンコリド組成および物理的および化学的性質

ギンコリドは、イチョウの重要な二次代謝物であるそして、漆塗りのクラスに属します。それらには、ギンゴル酸、ギンゴル、ビロボル[11]の3つの成分が含まれています。ギンゴル酸(ginkgolic acid)は、2-ヒドロキシ-6-アルケニル安息香酸(図1a)で、側鎖長は13、15、または17、側鎖二重結合数は0から2である。ギンゴリン酸b、ギンゴリン酸a、ギンゴリン酸、ヘプタデク-1-エニルギンゴリン酸、ヘプタデク-1-ジエニルギンゴリン酸の計5種類が分離・同定されている。ギンコリドは、側鎖長15または17、側鎖二重結合数1の3-アルケニルフェノールで、全部で2種類ある。ギンゴリン酸は、側鎖長が15または17、側鎖二重結合数が2の5-アルケニルレゾルシノールであり(図1b)、全部で2種類ある。

また、ウラニウム科[12]のゼラニウム(pelargonium hortorum)や、ウラニウム科[13]のスマック(anacardium occidentale)などの植物にもウルシオリ酸が含まれています。アルキル/アルケニル側鎖の長さや不飽和結合の数などがあるが、化学構造はギンコリドと似ている。ギンゴリン酸はギンゴリド抽出物の主な物質酸性抽出物全体の90%を占める。5つのギンゴリン酸の割合は、主にジンゴリン酸(含量50%)、ヘプタデク-1-エニルギンゴリン酸(22%)とギンゴリン酸(20%)を含む、異なっている[14](図2)科学技術の発展に伴い、銀杏酸は、銀杏の葉、外側の種子コートと種子から検出されています。異なる品種(系統)のイチョウの葉のイチョウ酸の総含有量は約14.5765-23.6813 mg/g[15]であり、成熟した種子のイチョウ酸の総含有量は約0.11 mg/g[14]である。そして、外側の種皮の総ギンゴリン酸含有量は28.78 mg/gに達することがあります[16]。

ギンゴリン酸の融点は41-42℃である。常温下純粋なギンゴリン酸は、油性または粉状である水やエタノールなどの極性溶媒には不溶ですが、軽油エーテルなどの非極性溶媒には容易に溶解します。これは、飽和した石油エーテル溶媒中に結晶として沈殿する[17]。溶液中では、フェノール酸ベンゼン環上のヒドロキシル基とカルボキシル基がイオン化して弱い酸を生成し、エステル化反応とsaponification反応を起こす。エステル化やsaponificationされたギンゴリン酸は、抽出や分離が容易で、精製効果が得られます。ギンゴリン酸の融点は約136℃、沸点は約500℃である。200℃では、フェノール酸ベンゼン環上のカルボキシル基が脱炭酸反応を起こしてco2を放出する。したがって、肉体的・化学的性質。研究加工イチョウの木の製品には、熱い空気・クッキング』、袋吊りなどの方法で「ultrasonic-assisted树脂に抽出フェノール酸イチョウの木の吸着」と薬草「中国人の互換性」というのは常にフェノール酸を除去するため解毒の目的を実現するためだ。chenら[18]最新の研究結果は、新しいタイプのエレクトロスピンナノファイバーフェルト上に固定化されたラッカーゼがイチョウフェノール酸の分解を触媒することを示している。しかし、上記のデフェノール酸処理法は、コストが高く、操作が容易であり、大規模なデトックスには適していないという欠点がありました。

1.2ギンゴリドの生物学的活性

ギンゴリドには抗菌性殺虫性刺激性、細胞毒性および抗がん効果。その多様な生物学的活動は、農業生産、医療、その他の分野で活用することができます。

1.2.1抗菌作用がある

イチョウ酸は6-アルキルサリチル酸である抗菌性の広い範囲を持っています。枯草菌、大腸菌、黄色ブドウ球菌、赤痢菌、緑膿菌、各種グラム陰性菌、グラム陽性菌を抑制する効果がある[19-20]。その酸性抽出剤は、米の皮枯病菌、トマト萎凋菌、リンゴ炭疽菌、トウモロコシの葉斑点菌、赤カビ菌を抑制し、その抗菌効果はいくつかの抗真菌薬に匹敵する[21]。xu lichunら[22]によると、0.1%のギンゴイン酸(15:1)の真菌抑制効果は92%であったのに対し、0.5%のクロトリマゾールは68%に過ぎなかった。室井らは[23]、ギンゴー酸は標準的な抗菌薬との相乗作用によりメチシリン耐性黄色ブドウ球菌を48時間以内に殺滅し、その組み合わせの殺菌活性は単剤の100倍以上であることを示した。

1.2.2 Insecticidal効果

ギンコリド酸はアブラムシに重大な殺傷効果を持つことが示されている、グラブ、キャベツ、蛾、クモダニ、桑ダニ、米穀や他の噛み口昆虫[20]。アブラムシをコントロールするための試験で、石千田[24]は、ギンコリド酸抽出物の殺菌効果が、殺虫剤イミダクロプリドと同等であることを見いだした。deng yechengらは[25]、接触毒性試験の際にエキソカルプ抽出物のさまざまな異質性を用い、アブラムシ、クモグモ、キャベツの幼虫に対して強い殺傷効果があることを明らかにした。

2・3位をアレルギー効果

1934年、hillら[26]は、銀杏の活性物質が皮膚に強いびらん作用を及ぼすことを報告した。1969年、ゲレメンはカシューナッツとイチョウの種子からそれぞれラッカーフェノール酸を単離し、皮膚に強い感作効果があることを指摘した[5]。cheng liangらは、ギンゴリン酸(c 15:1)がギンゴリドに代謝され、さらに酸化されてカテコールを形成し、アレルギー反応を引き起こすと報告している。vincieriら[28]は、ギンゴリン酸がグルコース代謝における様々な脱水素酵素の活性を阻害することを示した。ahlemeyerら[29]はそれを発見したイチョウ酸は競合阻害効果を持つglycerol-3-phosphateデヒドロゲナーゼ。一部の学者は、ギンゴリン酸は双極性(親水性および親油性)であり、体や臓器に関連する酵素の活性を阻害し、それによって代謝に影響を与え、アレルギーを引き起こすと推測している[30]。

1.2.4 Cytotoxicity

ギンコリドは親水基と親油性基の両方を持つこの物質は細胞膜に結合して細胞死を引き起こす。al-yahyaらは、雄ラットを対象にイチョウ酸を含むイチョウ抽出物を用いて毒性試験を行った。その結果、イチョウ酸抽出物が生殖細胞などの染色体の欠損を引き起こし、ラットの正常な生殖機能に影響を及ぼすことが示された。ahlemeyerら[29]は、ギンゴリド酸に神経毒性があり、ニワトリ神経芽腫細胞の死につながることを発見した。近年、様々なイチョウ酸の毒性に関する別々の研究が行われている。jiangら[32]は、イチョウ酸(c 15:1)が、プリン代謝障害を誘導することによって、ラットの肝細胞に酸化ストレスと損傷を与えることを発見した。[33] yaoらは、ヘプタデシリデン銀杏酸(c 17:1)のhepg2細胞への毒性は、時間と量に正比例し、cyp1aとcyp3aの代謝を媒介することで細胞毒性を増強することを発見した。ギンゴリドの中でも、ギンゴリド酸(c 13:0)、ギンゴリド酸(c 15:1)、ヘプタデシリデン銀杏酸(c 17:1)の方が毒性が高く、他のフェノール酸は3つの銀杏酸と組み合わせて細胞毒性を高めることがある。

1.2.5抗がん効果

ギンコリドは細胞毒性を持ち、抗がん剤の役割を果たす。qiaoらは[34]、イチョウ酸がアデノシン一リン酸活性化プロテインキナーゼ(ampk)の活性化を誘導して増殖と移動を阻害することを発見した。liangら[35]は、イチョウ酸がros制御のstat3 / jak2シグナル伝達経路を阻害することによって胃がん細胞の増殖を阻害することを発見した。liuら[36]は、イチョウ酸が結腸がん細胞の細胞分裂のg0 / g1期からの転移を阻害し、がん細胞死をもたらすことを示した。イチョウ酸はがん細胞の増殖や移動を抑制し、関連酵素を活性化してアポトーシスを促進することがでvitro細胞実験で明らかになった。将来的には腫瘍治療の補助抗がん剤になるかもしれません。

2 Ginkgolide生

1970年代、米ミネソタ大学のゲラーマン教授は14 cを使ってaを行ったギンコライド酸の予備調査合成です1990年代にwaltersらは、液体クロマトグラフィー(hplc)から抽出された標識モノメチルエステルを気液クロマトグラフィー(glcトラッピングシステム)を用いて分析し、特定の合成ステップを決定した urushiol (2-hydroxy-6-alk(en)yl-benzoic acid) でgeranium。singhal[38]およびnarnoliyaら[39]は、合成における主要な酵素の種類と機能をさらに調査した urushiol。

2.1ギンコリド生合成経路

gellermanらは、実験的推論によると、ジンコライドの芳香環と長鎖アルキル/アルケニル基は段階的に合成されると考えている。それは3つの部分に分けられる。マロニルcoaとアセチルcoaは脂肪酸合成によってパルミトイルcoaとオレイルcoaを生成する。②long-chaでacyl-CoA polyketide合成を介しはginkgolic酸よりも上側に重なるように合成形態である。③ginkgolic酸のカルボキシを失えベンゼン環に圧縮さが酸化しギンゴルなどの物質.

ゼラニウム(pelargonium hortorum)は、ゼラニウム科の植物。そのトリコームは、シキミ酸(ギンゴー酸のホモolog)のみを分泌するため、シキミ酸合成経路の研究に最適な種である。野生型ゼラニウムはシキミ酸の側鎖が飽和しているのに対し、殺虫剤耐性型はシキミ酸の側鎖が一価不飽和である(c 15:1, c 17:1)。研究により、ゲラニウム中の不飽和ウルシオール酸は、二重結合の位置の違いを除いて、2つのギンゴリン酸(ギンゴリン酸(c 15:1)およびギンゴリン酸(c 17:1))と分子構造が同一であることが示されている。heskら[12]は、野生型と耐虫性ゼラニウムの差動遺伝子と代謝物を比較し、ウルシオール合成の分子機構を明らかにした。研究者たちはRNA-seq技術ゼラニウムcDNA神殿の造営がtranscriptomeデータベースとかぎを遺伝子合成を識別されるPolyketide SynthasesⅢ、Ⅲ)は玄慧Stearyl-ACP Desaturase和(SAD)遺伝子遺伝子注釈比較を通じて差動表情分析。制御の経路はginkgolide合成ギンゴリン酸(15:1)やヘプタデシリデンギンゴリン酸(17:1)を例に説明する。

2.1.1アルキル側鎖の合成

のギンコリドの合成はまずパルミトレイン酸の合成に基づく合成、つまり、やオレイン酸鎖アルキルベンゼン側鎖(図3)ぞ発酵ストアードフェアシステム「ショ糖phosphoenolpyruvateに、ピルビン酸のallosteric変化キナーゼ(ピルビン酸キナーゼ)からピルビン酸ているplastidにの煤油炉ピルビン酸デヒドロゲナーゼ(ピルビン酸デヒドロゲナーゼ、PDH) acetyl-CoA出発2 c分子脂肪酸を提供する。アセチルcoaはアセチルcoaカルボキシラーゼ(ace - tyl-coaカルボキシラーゼ、acc)によって触媒され、マロニルcoaを形成する。transacylase (ta)はcoa分子をアシルキャリアタンパク質(acp)で置換し、マロニル- acpを形成する。Malonyl-ACPカルボキシを失うacetyl-ACPになりそしてが凝縮されたサイクルβによって-Ketoacyl-ACPシンターゼ3世(KAS 3代目)出発物質で4 c acyl-ACPに形成される。

4 c acyl-ACPはβ何度も凝縮れる-Ketoacyl-ACPシンターゼを撮っ(KAS I) palmitoyl-ACP (C16:0は)によっては、その後、dehydrogenatedΔ9-stearoyl-ACP desaturase和(SAD) palmitoleic-ACP(Δ9 C16:1は)。悲しい)がdehydrogenated palmitoleic acid-ACP(Δ9 C16:1は)、そして二ketoacylシンターゼの解媒を受け(β-Ketoacyl-ACPシンターゼⅡ、KASⅡ)オレインacid-ACPを形成(Δ11 C18:1は)。plastids中のpalmitoyl-acpおよびoleoyl-acpは、それぞれチオエステラーゼの(te / fata)およびチオエステラーゼb (te / fatb)によって脱アシル化され、遊離不飽和脂肪酸を形成する[40]。最後に、遊離脂肪酸が転化してpalmitoleyl-CoA(Δ9 C16:1CoA)とoleoyl-CoA(Δ11 C18:1CoA) acyl-CoAシンターゼ外膜(ACS)のplastid、ている重要になっ2に移封を作るginkgolic作り始める前兆です

しかし、ギンゴリン酸の脂肪酸合成経路ゲラニルゲラニルは違います酸ginkgolicの合成を用始める前兆(C15:1)とheptadecylideneginkolic酸(C17:1)がpalmitoleic酸(Δ9 C16:1)やオレイン酸(Δ11 C18:1)用前兆合成2 monoenyl側オレイン酸のするチェーン店はpalmitoleic酸(Δ11 C16∶1)やオレイン酸(Δ13 C18∶1)。共通ω目がマイナス脂肪酸(palmitoleic酸(Δ9 C16∶1)やオレイン酸(Δ11 C18∶1))形成することができるから多くの野生植物や藻palmitoyl-ACP (C16∶0もしくは以前)、desaturation polyketoneと接近する。シュルツら[41]た小説タイプのgeranylはdesaturaseがゼラニウムdehydrogenizes myristic acid-ACP (C14:0は)myristic acid-ACP(Δ9 C14:1)、そしてpolyketideなど反応を行う二列に并んで不飽和脂肪酸を多く含む(palmitoleic酸(Δ11 C16:1)やオレイン酸(Δ13 C18:1)。したがって、ギンゴリン酸の前駆体脂肪酸の合成経路は、ゼラニウム中のペラルゴノール酸よりも探索が容易である。

singhal[38]は、ゼラニウムにおける一価不飽和脂肪酸(パルミオレイン酸およびオレイン酸)の合成に関連する遺伝子の発現を同定し、検証した。その結果、組織内のアシル担体タンパク質(acps)、ケトアシル合成酵素(kass)、チオエステラーゼ(tes)の遺伝子発現が高い場合、脂肪酸とウルソル酸の含有量も高いことが分かった。アシルキャリアタンパク質(acyl carrier protein, acp)は、脂肪酸合成過程の中心である保存された中間キャリアである。アシル- acpデサチュラーゼ(英語版)(aad)と作用してアシル鎖を不飽和にし、飽和脂肪酸と不飽和脂肪酸の比率を変化させる。ケトアシルacp合成酵素(kas)とともに、フェノール酸合成の速度を調節する速度制限酵素としても働く。

2.1.2フィチルベンゼン環の合成

フィチルベンゼン環の合成は、高脂肪酸からのフェノール酸の形成における重要なステップである。合成経路を図4に示します。をgammacerolic酸(C15:1)一例として、まず、palmitoyl(Δ9 C16:1)から慈照寺脂肪酸malonyl-CoA基板に使用し- Polyketide Syn動作に基づくthaseⅢ、Ⅲ)、4炭素原子が加えられている二段階の结露反応でacyl端を作る;次に、c3位のケトン基がケトンレダクターゼ(pks -ケトアシルcoaレダクターゼ,kr)によって還元されてヒドロキシ基を形成し、デヒドラターゼ(pks-dehydratase, dh)によって二重結合が形成される。第三に、縮合と重合の後、さらに2つの炭素原子がアシル末端に付加される。この時、c2位の水素イオンはc7位のケトン基に近づき、4,15-ジエントリペプチド中間体の安定性を維持する。第四に、c1のケトン基が脱炭酸しないようにするため、シクロラーゼ(pks-シクラーゼ)は、c2の水素イオンとc7のケトン基の環化を触媒する。これはアルドル凝縮と同様であり、デヒドラターゼ(pks-デヒドラターゼ)の作用により二重結合が形成される。第五に、エノイルレダクターゼ(pks-enoyl reductase, er)は、六角炭素環上のケトン基の二重結合の形成と芳香族化を触媒する。それはc1カルボキシル基と一緒に安息香酸構造を形成します;最後に、不飽和側鎖が形成されてウルソル酸が生成する(c 15:1)[37, 39]。

植物iii型ポリケチド合成酵素(pks iii)は、フェノール脂質(アルキルフェノール、アルキルレゾール-シル、ウルシオール、アルキルカテコールなど)の合成の速度制限酵素である[42]。カルコンシンターゼ(chs)とスチルベンシンターゼ(sts)は最も代表的なスーパーファミリーである。その中でも最も代表的なのが2つのスーパーファミリーである。c1およびc6位のアシル鎖の縮合および環化(クライセン縮合)およびc2およびc7位のアシル鎖の縮合および環化(アルドール縮合)を触媒し、フェノール性物質を形成する。しかし、ウロン酸は、c2位の水素イオンとc7位のケトン基との縮合を触媒し、c1位のカルボキシル基を保持して安息香酸を形成する。ベンゼン環のカルボキシル基を保持するこのポリケチド環化反応は、植物では比較的まれである。したがって、ポリケチド合成酵素iii型(pks iii)、シクラーゼ(pks-シクラーゼ)、ケトアシルレダクターゼ(pks-ケトアシルcoaレダクターゼ,kr)のさらなる研究により、さらに明らかになる可能性があるギンゴリン酸の合成機構そして、イチョウ組織中のフェノール酸の含有量は、物理的および化学的またはバイオテクノロジーの方法を組み合わせることによって制御することができる。

2.2フェノール酸合成のための重要な酵素遺伝子

現在、フェノール酸合成のための主要な酵素遺伝子の研究に関する主要な報告は、ウルシオールから来ているが、あるギンゴリデスに関する報告は少ない。フェノール酸合成経路は、脂肪酸合成と芳香環合成の2つに分けられる。このうちアシルキャリアタンパク質(acp)、ステアロイルデサaturase (sad)、ケトアシルacp合成酵素(kass)、iii型ポリケチド合成酵素(pks iii)、シクラーゼ(pks-cyclase)は、ウルシオール合成の速度と含有率を決定する重要な酵素である。

2.2.1アシルキャリアタンパク質(acp)

acyl carrier タンパク質(acp)は、輸送タンパク質の大きなファミリーに属する。混合タンパク質として、様々なタンパク質-酵素複合体と結合し、ある酵素中心部位から別の酵素中心部位へアシル鎖を移動させることができる。また、ステアロイルacpデサaturase (sad)やアシルacpヒドロラーゼ(aah)の補因子として作用し、脂肪酸合成(fas)やポリケチド合成(pks)経路において重要な役割を果たす。

li mengjunらは[43]、シロイヌナズナ、クライシンmax、oryza sativa、zea maysなど17種のアシルキャリアタンパク質遺伝子の構造を解析し、5つのカテゴリーに分類した。このうち、プラスミド型acp遺伝子ファミリー(コード領域は4つのエクソンと3つのイントロンからなる)とミトコンドリア型acp遺伝子ファミリー(コード領域は2つのエクソンと1つのイントロンからなる)が全体の中で最も大きな割合を占めている。両者とも非常に保存されたセリン部位を持ち、4&に結合することができる#39;-phosphopantetheine adduct cofactor group, と発動のholo-acp にfunction。第三次の構成はタンパク質ファミリーが多く一致が、4つの保存αプロペラから成り立っている。3αプロペラ(I, II 4代目)とが、互いに平行状、αらせん(3代目)はらせんセンターに対して垂直に形成疎水性の構造空洞疎水性保護を提供する様々なacylチェーン[44]の構成を示している。

αらせんⅡが一緒に作業できる技術ketoacyl-ACPシンターゼⅡ(β-Ketoacyl-ACPシンターゼⅡ、KASⅡ)チェーンをさらに拡張するため、再びacylと呼ばれるほど、識別えー?singhal[38]はゼラニウムのトランスクリプトーム解析を行い、ウルシオール酸合成に関連する2つの完全なacpタンパク質cdna配列(pxh1とpxh2)をスクリーニングした。遺伝子発現検証と無根系統分析結果てPxh1や遺伝子Pxh2作りはtrichome組織で表現されるゼラニュウムのは高く、評判がいい同14-carbon-1-ene酸(Δ9 C14:1)タンパク質生は遺伝子の香菜(Coriandrum sativum)、どの同時に脂肪酸の不飽和クルクロン酸という物质でです

2.2.2ケトアシルacp合成酵素(kass)

脂肪酸合成酵素(fas)複合体の作用により、マロニルacpが基質として用いられるギンゴリン酸の前駆体、palmitoleic酸(Δ9 C16:1)やオレイン酸(Δ11 C18:1)结露複数サイクル。脂肪酸合成酵素複合体は3つのケトアシルacp合成酵素(kass)から構成され、これらはcond酵素のスーパーファミリーに属する。これらはすべて疎水性リポタンパク質であり、kas保存構造ドメインを持ち、シグナルペプチドを持たない。kas iiiは、マロニルcoaとアセチルcoaの重合を触媒し、最初のアシル鎖を形成する(3-ケトブチリルacp);kas iはアシル鎖とマロニルacpの重合を触媒して6 c-16cの脂肪酸を形成する;そして、kas iiはマロニルacpとパルミチン酸の縮合を触媒し、18 c脂肪酸を形成する。

シソ[45]や高地綿[46]などの植物では、kas iiはアミノ酸長約500 aaの弱酸性の非分泌タンパク質です。c16: c18脂肪酸の比率を決定し、植物の耐寒性を調節することができます。研究者は7取得ketoacyl-ACPシンターゼ(した)個の遺伝子オナモミのtranscriptome PelargoniumからのPxKAS aⅠPxKASⅠbとPxKASⅠcが高いおよびオナモミのtrichome組織Pelargoniumにおいて、安定し表情ながら遺伝子発現他の組織では低い。さらに温度勾配を利用したtrichomes治療(18・7月23日・7月28°C)の表情が温度増加が減少するにつれ3遺伝子、内容に相関関系脂肪酸(palmitoleic酸(Δ11 C16:1)やオレイン酸(Δ13 C18:1) urushiol、不正に巻き込まれるかurushiol合成ですgeraniumのkas遺伝子ファミリーはシロイヌナズナのケトアシル合成酵素(kas)遺伝子と高度に相同性があり、関連する触媒機構は比較的明らかである。しかし、ギンコリドケトアシルacp合成酵素(kas)のkasに関する分子研究はほとんど行われていない。どのように前駆palmitoleic酸(Δ9 C16:1)やオレイン酸(Δ11 C18:1)銀杏酸(c 15:1)とヘプタデセン酸(c 17:1)は、重要な単濃縮不飽和脂肪酸である銀杏ケトアシルacp合成酵素ファミリーによって制御されている。

2.2.3ステアロイルacpデサチュラーゼ(sad)

ステアロイル- acpデサチュラーゼ(stearoyl-acp desaturase、sad)は、植物の可溶性デサチュラーゼの唯一のファミリーであり、飽和脂肪酸と不飽和脂肪酸の比率を調節する。このうち、Δ9 stearoyl-ACP desaturase植物や植木で最も幅広く学ぶでしょ。アシル鎖のc9位とc10位の脱水素を触媒し、最初の二重結合を形成する。sadタンパク質はホモ二量体であり、アシルacpデサチュラーゼファミリーに属する保存ドメインとフェリチンファミリーに属する保存ドメインから構成される。4αプロペラ悲しい保存領域のfour-helix束構成とか、隠蔽対称Fe-O-Feで成り立つクラスタ触媒センターtwo-iron示している。これらが結合して、アシル鎖の脱水素化のための酵素の活性中心を形成する[47]。タンパク質の結晶構造から、sad酵素は分子表面から内部まで深い溝を持ち、この溝に18 cアシル鎖が入り、溝の底にある鉄中心と結合して酸化還元反応を起こすことが明らかになった。この溝構造は、16 cおよび14 cアシル鎖を反応させることもできるが、触媒回転率は低い[48]。

schultzら[41]は、ゼラニウムcdnaライブラリーからの新規アシルacpデサチュラーゼをスクリーニングした。遺伝子配列のアライメントにより、castor bean stearoyl-acpデサチュラーゼ遺伝子(sad)との高い相同性を明らかにした。大腸菌遺伝子変換と検証を(大肠菌)を灼く」を、小説が思っ遺伝子の触媒となる新myristic acid-ACP (C14:0) myristic acid-ACP(Δ9 C14:1)ことから「金沙myristicと名づけられacid-ACP desaturase遺伝子(怒っΔ9 14:0-ACP desaturase)。シン・キョクホ)[38]遺伝子発現検出とタバコ(Nicotiana tabacum)遺伝子変換検証結果、tetradecyl-ACP(Δ9 C14:1)、思想を解媒产物myristic acid-ACP desaturase(狂)は前駆palmitoleic-ACP(Δ11 C16:1)、oleic-ACP(Δ13 C18:1)。myristoyl-ACPの活動desaturase(怒っΔ9 14∶0 - もしくは以前desaturase)内容を支配するにするpalmitoyl-ACP(Δ11 C16∶1)とoleoyl-ACP(Δ13 C18∶1)酵素が働き検出することにより脂肪酸含有量やフェノール酸の内容を2度のmonoenylの議論内容側チェーンを調節オレイン酸(C22:1とC24:1)。また、シン・キョクホ)[38]温度勾配を設置(18・7月23日・7月28°C)遺伝子表情変化関連酵素を調査した結果ゼラニウムtrichome組織の言葉の伝え方レベルmyristic acid-ACP desaturase遺伝子(怒っΔ9 14∶0 - もしくは以前desaturase)とstearoyl-ACP desaturase遺伝子(悲しい、Δ9 18∶ 0- acp脱飽和酵素(英語版)(0- acp desaturase)の発現は温度上昇とともに減少する。

王ら[49]クローンstearoyl-ACP desaturase遺伝子(悲しい、Δ9 18:0-ACP desaturase)からイチョウ葉cdnaイチョウの葉は温度ストレス(4、15、45°c)にさらされます。その結果、低温(4°c)と室温(15°c)では遺伝子発現が高く、高温(45℃)では対照群の数倍低いことが分かった。その後、liu xinliangら[50]は、gbsad遺伝子が鎖長412 aa、分子量47 kdaのペプチド鎖をコードしていることを示した。クラスター解析では、他の裸子植物のステアロイルacpデサチュラーゼ(sad)アミノ酸配列と高い類似性を示した。外因性ホルモン実験した結果、表現のGbSAD遺伝子がabscisic酸(ABA)により規制を受けないメチルjasmonate (MeJA)またはエチレン(ETH)の量が増え、だがサリチル酸(SA)発動遺伝子発現、表情値の高い9.7倍、制御グループSAに関わっているかもしれないことをうかがわせ脂肪酸合成経路に対する拒否である。

Pelargonium graveolensとイチョウの葉には、独特のミリスチン酸acpが含まれているdesaturase(狂、Δ9 14∶0-ACP desaturase)とオクタデカンacid-ACP desaturase (GbSAD、Δ9 18∶0-ACP desaturase)。どちらの酵素も温度感受性が高く、低温でも高い活性を示す。どちらの酵素も植物で唯一の水溶性のデサチュラーゼであり、機能構造の類似性が高い。そのため同根の机能銀杏stearoyl-ACPを検証desaturase (GbSAD、Δ9 18:0-ACP desaturase) ginkgolide酸合成機能のはもっと明確だからです

2.2.4 iii型ポリケチド合成酵素(pks iii)

モジュラーpks (modular pks)と呼ばれるpks iは、いくつかの多機能ポリペプチドから構成されており、それぞれが独自の触媒ドメインを持っている。反復型pks (iterative pks)または芳香族pks (aromatic pks)としても知られているpks iiは、複数の再利用可能なドメイン群を用いて、繰り返される反応ステップの間にフェノールのポリケトン構造の形成を複数回触媒する多酵素複合体の反復系である。と呼ばれる③PKS 3世chalcone synthase-type酵素はまったく異なる最初の2つ種類がPKS酵素家族ね。それは相同な二機能性タンパク質を再利用することができ、acpとその活性部位4&の活性化に依存しません#39;-ホスホパンテテインの硫化物で、アシルcoaと直接反応するためにacpを介してアシルcoa基質を活性化する必要はない。pksの構造機構は異なるが、いずれもケトシンターゼ(ks)ドメインまたはサブユニットを用いてc-c結合の形成を触媒し、炭素鎖を伸長させるためにアシルcoaを脱炭酸して凝縮させる。

pks iiiファミリーは非常に多様である。カルコンシンターゼ(chs)とスチルベンシンターゼ(sts)は、最も早く発見され、最も代表的なファミリーである。これらのアミノ酸配列は60 ~ 75%類似している[42]。カルコンシンターゼ(chs)ファミリーは植物に広く見られる。分子量40 - 45 kdaのホモ二量体タンパク質である。高度に保存された活性中心(cys-his-asnの組み合わせ)を用いて、3つのピルビン酸coa基質を用いてクマリンcoaの炭素鎖伸長を触媒し、テトラペプチド中間環構造を形成する[42,51 - 52]。tetrapeptide中間リングの、C6水素イオンやClaisen声色と反応C1グループ炭素hexa-membered指輪を形成した後、これが次いでaromatized diphenylを構成して、chalconとしても知られる(図5)のChalconeは地理学の重要な前駆体が人工的フラボノイドですスチルベン合成酵素(sts)は植物や微生物(ストレプトマイセス、酵母、細菌など)で報告されている。分子量は約43 kdaで、2つのサブユニットからなる二量体であり、特定の保存ドメインipns (f) agaiagnを持つタンパク質を有している。

sts酵素はクマロイルcoaを基質としてテトラペプチド中間体を形成する。C7 ketoneチームtetrapeptide中間结露Aldolやを鳴らしの反応を形成するために、C2水素イオン炭素six-membered指輪を形成するために、そしてaromatized phytoalexinレスベラトロ−ルグリコシド[54](図5)。(シン・キョクホましょう。[38]2型ketoacyl CoAシンターゼを特定できたこと(KCS2、Keto-acyl CoAシンターゼ2)ゼラニウム(Pelargonium hortorum)、第三次空間の構造形式はに似るpolyketideシンターゼタイプIII、3代目)、また、ウルシオール合成経路における環化縮合反応に関与していると推測されている。ケトアシルcoa合成酵素(ケトアシルcoa synthase、kcs)は、超長鎖脂肪酸(vlcf)の合成における最初の縮合反応を触媒する酵素である。その遺伝子ファミリーの研究は、モデル植物であるシロイヌナズナを中心に行われており、他の植物での研究報告はほとんどありません。costaglioliら[55]は、シロイヌナズナの21個のkcs遺伝子メンバーを、遺伝子相同性および遺伝子進化解析に基づいて4つのサブグループ(fae1、kcs1、fdh、cer6)に分類した。このうち、fae1遺伝子は、jamesらによってトランスポゾンタギング法を用いてクローニングされた最初のkcsファミリー遺伝子である[56]。fae1のアミノ酸配列は、他のポリケチド合成酵素(カルコン合成酵素(chs)、スクアレン合成酵素(sts)、およびiii型ケトアシルacp合成酵素(kas iii))と非常に相同性がある。

ケトールアシルcoa合成酵素(kcs)は、異なる種の基質特異性を持つ。ギンコリドaが所属しています 漆酸物質 また、経路特異的なiii型ポリケチド合成酵素(pks iii)の機能構造はゲラニウム&と類似している#39; s 2型keto-acyl CoAシンターゼ(keto-acyl CoAシンターゼ2)。また、、urushiol酸経路、のpolyketideシンターゼacyltransferase (STS)が並んでの認識C7グループtetrapeptide中間指輪C2水素イオンはaldol手術を受けることになると反応結露炭素hexa-membered指輪を形成する。差别はacyltransferaseが(STS)やdecarboxylation反応aldolになるとcyclization結露中反応、酸化しketoneチームC1立場にいる二酸化炭素を出しているの、しかし、polyketide中cyclizationのlactonic酸C1グループが保持されるた後、とノ安息香酸によって構成されるものCoAの代案構成水素イオン(H+)。現在の触媒機構はまだ解明されておらず、さらなる研究が必要である。

2.2.5ポリケチドシクラーゼ(pks-cyclase)

2,4-ジヒドロキシ-6-ペンチル安息香酸(2,4-dihydroxy-6-pentylbenzoic acid、オリベトール酸)は、カンナビノイド合成の重要な前駆体である。gagneらは、ヘキサノイルcoaが大麻のpks iii (tks)によって触媒され、12個の炭素を含むテトラペプチド中間環構造を合成することを発見した。tks酵素が触媒し続けると、アシル鎖はc2位とc7位で縮環し、co2を放出して3,5-ジヒドロキシ-ペンチルベンゼン(オリベトール)を形成する。pksシクラーゼ(オリベトール酸cy- classe, oac)によって触媒される縮合および環化反応は、c1カルボキシル基を保持して2,4-ジヒドロキシ-6-ペンチル安息香酸(オリベトール酸)を生成する縮合反応を触媒する。たんぱく质機能分析からそのOAC酵素は独特のβ-α-β-β-α-α-βトポロジのcyclizationをの触媒となる新acylチームC2とC7職保留カルボキシを持つことになる。

OACたんぱく质の新机能を含むdimericα+β1バレル=藩(dimericα+β1バレル=タンパク質DABB)、主に細菌同士の発見で菌類にし植物を栽培しました大麻サティバ由来のカンナビジオール酸シクラーゼcsoacを除いて、植物のdabb様タンパク質は主に熱安定タンパク質(hs)ファミリー由来であり、ストレプトマイセス種由来のポリケチドシクラーゼと構造が非常によく似ています[58]。dabbタンパク質はpks iiiとともに細胞質に存在する小さなタンパク質(12 kda, 101 aa)であり、テトラペプチド中間生成物の折りたたみを誘導することでシャペロン的な役割を果たし、最終的には安息酸構造を持つ物質を形成する。gagneらの研究は、c1ケトン基をラコン酸合成のポリケチド環化のために保持し、安息香酸生成の触媒過程の新しい参考文献とアイデアを提供した。

3展望

1960年代にはギンコリドは活性物質の1つとして同定された銀杏の外側のシードコートで。高性能の普及の液体をchromatography-mass離イオン化法(HPLC-MS / MS)技術の改良が進んだ検出手段の検出精度ポリオキサミド树脂(核磁気共鳴技術)を分離させて特定するている可能性が高い5共通銀杏脂肪酸と4 ginkgolides生体組織から食品(イチョウの葉や果物などですギンコリドはラッカーであり、独特の極性特性(疎水性および親水性)を有するため、医学、化学、美容、害虫駆除など多くの分野で使用されています。特に、ginkgolic acid (c 15:1)は、関連する細胞機能を調節する小さなユビキチン関連修飾タンパク質(sumo)のアシル化を防ぐことが福田らによって示されている[59]。がんや神経疾患の治療薬として期待されており、研究開発の価値がある。

で銀杏加えウルシオール酸は、カシューの木(c . equatorialis)、スマック、ピスタチオの実、ゼラニウムなどの商業作物からも単離され、同定されている。schultzら[60]は、ウルシオール酸合成の実験を行った。その結果、14 cで標識されたクエン酸、プロピオニルcoa、オレオイルcoa、酢酸、ミリスチン酸、パルミチン酸を、グラベolensのトリコーム細胞と培養した。オレイルcoa (c 18:1)のみが合成に関与していることが分かった 一方、他の物質はトリアシルグリセロールを合成して貯蔵脂質を形成する傾向がありました。そのため、パルミトロイルcoa (c 16:1)とオレイルcoa (c 18:1)がラコサン酸合成の研究において重要な前駆体であることが明らかになっている。しかし、ギンゴリドは銀杏に特有のフィトアレキシンであり、特別な保存された分子進化的合成経路と調節を持っている。現在、ギンコリド合成の制御に関する研究は、主に脂質トランスクリプトーム解析とメタボローム解析に集中しており、ポリケチド合成機構の解明や関連遺伝子のクローニングに関する報告は少なく、さらなる研究が必要とされている。

mybおよびwrky転写因子はiii型ポリケチド合成酵素(pks iii)ファミリーの発現を調節し、二次代謝物の含有量の変化に抵抗性効果を与える。iii型ポリケチド合成酵素(pks iii)は、ケトアシルcoa合成酵素(kcs)と非常に相同な酵素である。eckermannらは[61]、除草剤メタザクロルが、ポリケチド合成酵素ファミリーiiiのカルコン合成酵素(chs)およびスクアレンシンターゼ(sts)だけでなく、超長鎖脂肪酸(vlfa)の合成においてレート制限酵素(ケトラクトンcoa合成酵素(kcs))を不活性化できることを発見した。クロロアセトアミドメタザクロルは、酵素の重要部位のシステインに結合し、縮合反応が正常に進行するのを防ぐことができる。今後、aを用いて化学物質の検証を行う予定です銀杏中止細胞ラコン酸を合成するiii型ポリケチド合成酵素(pks iii)を不活性化することもできるかどうかを決定するライン。この結果は、iii型ポリケチド合成酵素(pks iii)のラコン酸合成における触媒機能と制御機構に関する更なる知見をもたらすものである。これらの制御機構が徐々に解明されていくことで、フェノール酸の収率が低い、または高い細胞株の培養に理論的、実用的な指針が与えられると考えられます。

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