エルゴクリプチン

β-エルゴクリプチン
名前
	その他の名前 (5'α S )- sec -ブチル-12'-ヒドロキシ-2'-イソプロピルエルゴタマン-3',6',18-トリオン
識別子
CAS番号	20315-46-2 ;
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像;
ECHA 情報カード	100.007.384
EC番号	243-728-6;
国際連合食糧農業機関（IUPHAR）	988;
パブケム CID	161309;
ユニ	6ZAY944SI4 ;
CompTox ダッシュボード ( EPA )	DTXSID70893244;
	InChI InChI=1S/C32H41N5O5/c1-6-18(4)27-29(39)36-12-8-11-25(36)32(41)37(2) 7)30(40)31(42-32,17(2)3)34-28(38)20-13-22-21-9-7-10-23-26(21)19(15-) 33-23)14-24(22)35(5)16-20/h7,9-10,13,15,17-18,20,24-25,27,33,41H,6,8,11- 12,14,16H2,1-5H3,(H,34,38)/t18-,20+,24+,25-,27+,31+,32-/m0/s1 キー: YYWXOXLDOMRDHW-SGVWFJRMSA-N;
	笑顔 CC[C@H](C)[C@@H]1C(=O)N2CCC[C@H]2[C@]3(N1C(=O)[C@](O3)(C(C)C)NC(=O)[C@H]4CN([C@@H]5CC6=CNC7=CC=CC(=C67)C5=C4)C)O;
プロパティ
化学式	Ｃ３２Ｈ４１Ｎ５Ｏ５
モル質量	575.710 グラムモル−1
	特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。インフォボックス参照

α-エルゴクリプチン
識別子
CAS番号	511-09-1 ;
パブケム CID	134551;
国際連合食糧農業機関（IUPHAR）	271;
ケムスパイダー	118591 ;
ユニ	6WFB60157B;
チェムBL	番号: ;
CompTox ダッシュボード ( EPA )	DTXSID70893244;
ECHA 情報カード	100.007.384
化学および物理データ
式	Ｃ３２Ｈ４１Ｎ５Ｏ５
モル質量	575.710 グラムモル−1
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像;
	笑顔 O=C3N1CCC[C@H]1[C@]2(O)O[C@](C(=O)N2[C@H]3CC(C)C)(NC(=O)[C@@H]7/C=C6/c4cccc5c4c(c[nH]5)C[C@H]6N(C)C7)C(C)C;
	InChI InChI=1S/C32H41N5O5/c1-17(2)12-25-29(39)36-11-7-10-26(36)32(41)3 7(25)30(40)31(42-32,18(3)4)34-28(38)20-13-22-21-8-6-9-23-27(21)1 9(15-33-23)14-24(22)35(5)16-20/h6,8-9,13,15,17-18,20,24-26,33,41H,7,10- 12,14,16H2,1-5H3,(H,34,38)/t20-,24-,25+,26+,31-,32+/m1/s1 ; キー:YDOTUXAWKBPQJW-NSLWYYNWSA-N ;
	（これは何ですか？）（確認）

エルゴクリプチンはエルゴペプチンであり、エルゴリンアルカロイドの1つです。麦角または発酵液から単離され、ブロモクリプチンの製造の出発物質として使用されます。^{[1]エルゴクリプチンには、}α-エルゴクリプチンとβ-エルゴクリプチンという2つの異性体があります。^[2]ベータは、タンパク質構成アミノ酸ロイシンがイソロイシンに置き換えられる生合成の結果、 1つのメチル基の位置のみがアルファ型と異なります。β-エルゴクリプチンは、1967年にアルバート・ホフマンによって初めて特定されました。^[3] 麦角の供給源によって、2つの異性体の比率が異なります。^[4]

生合成

エルゴクリプチンの生合成経路は、ジメチルアリルピロリン酸（DMAPP）によるSN1方式でのL-トリプトファンのプレニル化から始まります。DMAPPはメバロン酸に由来します。この反応は、アスペルギルスフミガトゥス中のFgaPT2というプレニルトランスフェラーゼ酵素（プレニルトランスフェラーゼ4-ジメチルアリルトリプトファン合成酵素）によって触媒されます。^[5]^[6]プレニルトランスフェラーゼFgaPT2とトリプトファンのX線構造が報告されており、3段階のメカニズムが提案されています：（1）アリルカルボカチオンの形成、（2）トリプトファンによるカルボカチオンへの求核攻撃、（3）芳香族性を回復するための脱プロトン化と生成物4-ジメチルアリルトリプトファン（DMAT）の生成。^[6] DMATはその後、EasF酵素によってトリプトファン骨格のアミノ基でNメチル化され、A. fumigatusではFgaMTと名付けられる。S-アデノシルメチオニン（SAM）がメチル化源となる。^[7]

エルゴクリプチン-パート1 エルゴクリプチンの生合成における次のステップは、4-ジメチルアリルアブリンからカノクラビン-Iへの変換です。4-DMAアブリンからカノクラビン-Iを生成するには、酵素EasEとEasC（A. fumigatusではそれぞれFgaOx1とFgaCat）の両方が必要であることが示されています。^[8]これらの酵素を独立して変更する変異実験では、アブリンで経路が停止しました。これは、EasEとEasCの協力が必要であることを示しています。

図2-麦角アルカロイドの生合成図3 - エルゴクリプチンの生合成におけるパート3 カノカルビン-Iは、NAD+依存性酵素EasD（A. fumigatusではFgaDH）によってカノクラビン-Iアルデヒドに酸化される。カノクラビン-Iアルデヒドは分岐点であり、特定の菌類に応じて異なる麦角アルカロイドにつながる。C. purpureaでは、カノクラビン-IアルデヒドはEasA（旧黄色酵素またはFgaOx3と呼ばれる）によってアルゴクラビンに変換される。このプロセスは、炭素-炭素結合の周りの回転を促進するケト-エノール互変異性化を介して発生し、続いてアルデヒドへの互変異性化が起こり、近接する第二級アミンと縮合する。^[6]^[9]環化によって生成されたイミニウム種は、第三級アミンに還元され、アグロクラビンが得られる。

図3-エルゴクリプチンの生合成メカニズムの詳細

シトクロムP-450モノオキシゲナーゼ酵素は、アグロクラビンを対応する第一級アルコールであるエリモクラビンに2電子酸化する反応を触媒する。^[10]次にエリモクラビンはP450モノオキシゲナーゼによって4電子酸化され、パスパル酸となる。次にパスパル酸は、酸と共役している炭素-炭素二重結合の異性化を受けて、D-リゼルグ酸となる。

図4 - 麦角アルカロイドエルゴクリプチンの生合成における第4部

リゼルグ酸は、エルゴアミドとエルゴペプチンの生合成における分岐点です。エルゴペプチンの1種であるエルゴクリプチンへの経路では、非リボソームペプチド合成酵素（NRPS）によってトリペプチドがインストールされます。リゼルグ酸へのトリペプチド結合を担う酵素は、D-リゼルギルペプチド合成酵素（LPS）1と2の2つであることがわかっています。^[11]バリンからアルコールへの酸化のタイミングは正確にはわかっていません。しかし、酸化はNRPS LPS2に結合している間に起こると推測されています。^[12]エルゴクリプチンには、NRPSが使用するアミノ酸が異なる2つの形態があります。アルファ形態にはアミノ酸ロイシンが含まれ、ベータ形態にはアミノ酸イソロイシンが含まれます。^[6]

図5 - エルゴクリプチンの生合成における第5部

参照

ジヒドロエルゴクリプチン

参考文献

^ Kren V, Cvak L (1999).麦角菌: Claviceps 属. アムステルダム: Harwood Academic Publishers. pp. 399–401. ISBN 9789057023750。
^ Yates SG、 Plattner RD、Garner GB (1985)。「質量分析法/質量分析法によるエンドファイト感染毒性Ky-31トールフェスク中のエルゴペプチンアルカロイドの検出」( PDF)。農業および食品化学ジャーナル。33 (4): 719–722。doi :10.1021/jf00064a038。^{[永久リンク切れ‍ ]}
^ シュリエンツ W、ブルナー R、リュッガー A、ベルデ B、シュテュルマー E、ホフマン A (1967 年 12 月)。「エルゴトキシングループの新しいアルカロイドであるベータエルゴクリプチン」。体験。23 (12): 991–992。土井：10.1007/BF02136400。PMID 4965668。S2CID 2328419 。
^ シュリエンツ W、ブルナー R、ルッガー A、ベルデ B、ステューマー E、ホフマン A (1968)。「麦角アルカロイド。LXVII。エルゴトキシンシリーズの新しいアルカロイド、β-エルゴクリプチン」。ファーマシューティカアクタヘルベティア。43 (8): 497–509。
^ Lee SL、Floss HG、Heinstein P (1976 年 11 月)。「 Claviceps . sp. SD 58 における麦角アルカロイド生合成の最初の酵素であるジメチルアリルピロリン酸:トリプトファルムジメチルアリルトランスフェラーゼの精製と特性」。生化学および生物物理学のアーカイブ。177 (1): 84–94。doi :10.1016/0003-9861(76)90418-5。PMID 999297。
^ abcd Gerhards N, Neubauer L, Tudzynski P, Li SM (2014年12月). 「麦角アルカロイドの生合成経路」.毒素. 6 (12): 3281–3295. doi : 10.3390 /toxins6123281 . PMC 4280535. PMID 25513893.
^ Rigbers O, Li SM (2008 年 10 月). 「Aspergillus fumigatus における麦角アルカロイドの生合成。4-ジメチルアリルトリプトファン N-メチルトランスフェラーゼの過剰生産と生化学的特性」。The Journal of Biological Chemistry。283 ( 40): 26859–26868。doi : 10.1074/ jbc.M804979200。PMID 18678866。
^ Goetz KE、Coyle CM、Cheng JZ、O'Connor SE、Panaccione DG (2011 年 6 月)。「麦角クラスターエンコードカタラーゼは Aspergillus fumigatus におけるカノクラビン-I の合成に必要」。Current Genetics . 57 (3): 201–211. doi :10.1007/s00294-011-0336-4. PMID 21409592. S2CID 3031547.
^ Coyle CM、Cheng JZ、 O'Connor SE、Panaccione DG (2010 年 6 月)。「古い黄色酵素遺伝子が Aspergillus fumigatus と Claviceps purpurea の麦角アルカロイド経路の分岐点を制御する」。応用環境微生物学。76 (12): 3898–3903。Bibcode :2010ApEnM..76.3898C。doi : 10.1128/AEM.02914-09。PMC 2893504。PMID 20435769。
^ Haarmann T、Machado C、Lübbe Y、 Correia T、Schardl CL、Panaccione DG、Tudzynski P (2005 年 6 月)。「Claviceps purpurea の麦角アルカロイド遺伝子クラスター: クラスター配列の拡張と種内進化」。Phytochemistry。66 ( 11 ) : 1312–1320。Bibcode :2005PChem..66.1312H。doi : 10.1016/ j.phytochem.2005.04.011。PMID 15904941 。
^ Walzel B、Riederer B 、 Keller U (1997年3月)。「麦角菌Claviceps purpureaにおけるアルカロイドシクロペプチド合成のメカニズム」。化学と生物学。4 (3):223–230。doi : 10.1016 / s1074-5521 (97)90292-1。PMID 9115414。
^ Keller U (1995).抗生物質生産の遺伝学と生化学. ボストン: Butterworth-Heinemann.

[1] Kren V, Cvak L (1999).麦角菌: Claviceps 属. アムステルダム: Harwood Academic Publishers. pp. 399–401. ISBN 9789057023750。

[2] ^ Yates SG、 Plattner RD、Garner GB (1985)。「質量分析法/質量分析法によるエンドファイト感染毒性Ky-31トールフェスク中のエルゴペプチンアルカロイドの検出」( PDF)。農業および食品化学ジャーナル。33 (4): 719–722。doi :10.1021/jf00064a038。^{[永久リンク切れ‍ ]}

[3] シュリエンツ W、ブルナー R、リュッガー A、ベルデ B、シュテュルマー E、ホフマン A (1967 年 12 月)。「エルゴトキシングループの新しいアルカロイドであるベータエルゴクリプチン」。体験。23 (12): 991–992。土井：10.1007/BF02136400。PMID 4965668。S2CID 2328419 。

[4] シュリエンツ W、ブルナー R、ルッガー A、ベルデ B、ステューマー E、ホフマン A (1968)。「麦角アルカロイド。LXVII。エルゴトキシンシリーズの新しいアルカロイド、β-エルゴクリプチン」。ファーマシューティカアクタヘルベティア。43 (8): 497–509。

[Lee_1976-5] ^ Lee SL、Floss HG、Heinstein P (1976 年 11 月)。「 Claviceps . sp. SD 58 における麦角アルカロイド生合成の最初の酵素であるジメチルアリルピロリン酸:トリプトファルムジメチルアリルトランスフェラーゼの精製と特性」。生化学および生物物理学のアーカイブ。177 (1): 84–94。doi :10.1016/0003-9861(76)90418-5。PMID 999297。

[Gerhards_2014-6] Gerhards N, Neubauer L, Tudzynski P, Li SM (2014年12月). 「麦角アルカロイドの生合成経路」.毒素. 6 (12): 3281–3295. doi : 10.3390 /toxins6123281 . PMC 4280535. PMID 25513893.

[Rigbers_2008-7] Rigbers O, Li SM (2008 年 10 月). 「Aspergillus fumigatus における麦角アルカロイドの生合成。4-ジメチルアリルトリプトファン N-メチルトランスフェラーゼの過剰生産と生化学的特性」。The Journal of Biological Chemistry。283 ( 40): 26859–26868。doi : 10.1074/ jbc.M804979200。PMID 18678866。

[Goetz_2011-8] Goetz KE、Coyle CM、Cheng JZ、O'Connor SE、Panaccione DG (2011 年 6 月)。「麦角クラスターエンコードカタラーゼは Aspergillus fumigatus におけるカノクラビン-I の合成に必要」。Current Genetics . 57 (3): 201–211. doi :10.1007/s00294-011-0336-4. PMID 21409592. S2CID 3031547.

[Coyle_2010-9] ^ Coyle CM、Cheng JZ、 O'Connor SE、Panaccione DG (2010 年 6 月)。「古い黄色酵素遺伝子が Aspergillus fumigatus と Claviceps purpurea の麦角アルカロイド経路の分岐点を制御する」。応用環境微生物学。76 (12): 3898–3903。Bibcode :2010ApEnM..76.3898C。doi : 10.1128/AEM.02914-09。PMC 2893504。PMID 20435769。

[Haarmann_2005-10] ^ Haarmann T、Machado C、Lübbe Y、 Correia T、Schardl CL、Panaccione DG、Tudzynski P (2005 年 6 月)。「Claviceps purpurea の麦角アルカロイド遺伝子クラスター: クラスター配列の拡張と種内進化」。Phytochemistry。66 ( 11 ) : 1312–1320。Bibcode :2005PChem..66.1312H。doi : 10.1016/ j.phytochem.2005.04.011。PMID 15904941 。

[pmid9115414-11] ^ Walzel B、Riederer B 、 Keller U (1997年3月)。「麦角菌Claviceps purpureaにおけるアルカロイドシクロペプチド合成のメカニズム」。化学と生物学。4 (3):223–230。doi : 10.1016 / s1074-5521 (97)90292-1。PMID 9115414。

[12] Keller U (1995).抗生物質生産の遺伝学と生化学. ボストン: Butterworth-Heinemann.

生合成

参照

参考文献

関連するトピック

CAS番号

パブケム

国際連合食糧農業機関（IUPHAR）

ケムスパイダー