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| 名前 | |
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| IUPAC名
4-メトキシ-5-[( Z )-(5-メチル-4-ペンチル-2H-ピロール-2-イリデン)メチル] -1H ,1′H - 2,2′-ビピロール
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| 識別子 | |
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3Dモデル（JSmol）
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| チェビ |
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| チェムBL |
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| ケムスパイダー |
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| メッシュ | プロディジオシン |
パブケム CID
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| ユニ |
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| プロパティ | |
| Ｃ２０Ｈ２５Ｎ３Ｏ | |
| モル質量 | 323.440 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
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プロディジオシンは、セラチア・マルセセンス菌の多くの菌株や[1][2]、ビブリオ・サイクロエリスラス菌やハヘラ・チェジュエンシス菌などのグラム陰性ガンマプロテオバクテリアによって生成される赤色の染料です。浴槽、シンク、便器などの磁器の表面に蓄積する汚れに時折見られるピンク色の色合いの原因です。プロディギニンファミリーの化合物で、一部のグラム陰性ガンマプロテオバクテリアや特定のグラム陽性放線菌（ストレプトマイセス・コエリカラーなど）によって生成されます。[3]プロディジオシンという名前は、 prodigious（素晴らしい） に由来しています。
二次代謝物
プロディジオシンはセラチア・マルセセンスの二次代謝産物である。検出が容易なため、二次代謝を研究するためのモデルシステムとして使用されている。プロディジオシンの生産はリン酸制限によって促進されることが古くから知られている。低リン酸条件下では、色素のある株は色素のない株よりも高密度に増殖することがわかっている。[4]
宗教行事
パン上で増殖するセラチア・マルセッセンスの色素菌株の能力は、聖体のパンがキリストの体に変わるという中世の聖体変化の奇跡を説明できる可能性につながった。この奇跡により、教皇ウルバヌス4世は1264年に聖体祭を制定した。これは、聖体変化に疑問を抱いていたボヘミアの司祭が1263年にボルセーナでミサを執り行った後のことである。[3]ミサの間、聖体から血が流れているように見え、司祭が血を拭うたびに血が流れた。この出来事は、バチカン市国の教皇宮殿にあるラファエロ作のフレスコ画「ボルセーナのミサ」で祝われている。[5]
生物活性
プロディジオシンは、抗マラリア、[7] 抗真菌、[8] 免疫抑制、[9] 抗生物質 [10] などの幅広い生物学的活性により、新たな注目を集めました。おそらく、悪性癌細胞のアポトーシスを誘発する能力で最もよく知られています。この阻害の正確なメカニズムは非常に複雑で完全には解明されていませんが、ホスファターゼ阻害、銅を介した二本鎖 DNA の切断、または H+ および Cl- イオンの膜透過輸送による pH 勾配の破壊など、複数のプロセスが関与している可能性があります。[11]その結果、プロディジオシンは非常に有望なリード薬であり、現在、膵臓癌の治療のための前臨床段階の研究が行われています。 [12] プロディジオシンは最近、ライム病の原因物質である静止期ボレリア・ブルグドルフェリに対して優れた活性を示すことがわかりました。[ 13]
生産
生合成
プロディジオシン[15] [16]および関連類似体であるプロディギニン[3] [14]の生合成は、L-プロリン、L-セリン、L-メチオニン、ピルビン酸、および2-オクテナールからの3つのピロール型環（図1のA、B、Cで表示）の収束カップリングを伴う。[17]
環 A は、非リボソームペプチド合成酵素(NRPS) 経路 (図 2)を介して L-プロリンから合成されます。この経路では、フラビンアデニンジヌクレオチド(FAD + )を補酵素としてピロリジン環が酸化され、ピロール環 A が生成されます。最初のステップでは、プロリンが酵素pigIの作用によってpigGと呼ばれるペプチジルキャリアタンパク質 (PCP) に結合し、次に酵素pigA が酸化を行います。
次に、リング A はポリケチド合成酵素経路によって拡張され、L-セリンがリング B に組み込まれます (図 3)。リング A フラグメントは、ケト合成酵素(KS) ドメインによってペプチジル キャリア タンパク質 (PCP) からアシル キャリア タンパク質 (ACP) に転移され、続いて酵素pigJによって触媒される脱炭酸クライゼン縮合によってマロニル ACP に転移されます。次に、このフラグメントは、ピリドキサール リン酸(PLP) を介した L-セリンの脱炭酸から形成されたマスクされたカルバニオンと反応し、脱水反応で環化して 2 番目のピロール環を生成します。次に、この中間体は、 pigMによって触媒される一級アルコールのアルデヒドへの酸化、およびpigFとpigNによって触媒されるメチル化 (L-メチオニンのメチル基をアルコールの 6 位に組み込む) によって修飾されます。これにより、タンバジャミン[18]やプロディギニンなど へのさらなる変換に備えたコアAB環構造が得られる。
環 C は、pigDの触媒作用により、チアミンピロリン酸(TPP) を介したピルビン酸の 2-オクテナールへの脱炭酸付加によって形成されます。次に、 PigE は中間体を (アミノ酸と PLP を使用して)分子内縮合に備えたアミンに変換します。PigB は酸素と FAD + を使用して結果として生じた環を酸化し、ピロールを生成します。
最後に、2 つの部分は、脱水反応でpigCとその補因子アデノシン三リン酸(ATP) によって結合され、3 つの環すべてにわたる共役系が確立され、プロディジオシンの合成が完了します。
研究室
プロディジオシンの最初の全合成の詳細は1962年に発表され、化学構造が確認されました。生合成と同様に、重要な中間体は図5に示すABアルデヒドでした。[19]このアルデヒドはその後他の方法で調製され、プロディジオシンおよび関連天然物の製造に使用されました。[16]
用途
プロディジオシンの潜在的な医薬品としての使用、または染料としての使用は、おそらく遺伝子組み換え後のセラチア・マルセセンスからの生産の研究につながった。[20]
参照
- オバトクラックス、関連する化学構造を持つ実験薬[21]
参考文献
- ^ Bennett JW、Bentley R ( 2000)。「赤を見る：プロディジオシンの物語」。Adv Appl Microbiol。応用微生物学の進歩。47 ： 1–32。doi ：10.1016/S0065-2164（00）47000-0。ISBN 9780120026470. PMID 12876793。
- ^ Yu, Victor L. (1979). 「Serratia marcescens — 歴史的観点と臨床レビュー」. New England Journal of Medicine . 300 (16): 887–893. doi :10.1056/NEJM197904193001604. PMID 370597.
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- ^ M. Todd-Guay および PH Demchick。1995 年。リン酸欠乏状態のSerratia marcescensにおけるプロディジオシンの役割。米国微生物学会年次総会の要旨。
- ^ 「ラファエロ作『ボルセーナのミサ』」バチカン美術館。 2017年8月18日閲覧。
- ^ Williamson NR、Fineran PC、Gristwood T、Chawrai SR、Leeper FJ、Salmond GP (2007)。「細菌性プロディギニンの抗癌および免疫抑制特性」。Future Microbiol . 2 (6): 605–618. doi :10.2217/17460913.2.6.605. PMID 18041902。
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