HO
HO CHO
CH
3O
COOH O
OH OH OGlu HO
OGlu
天然物の定義:生物(主に植物)由来の(有機)化合物 一次代謝産物:生体の各組織を構成、エネルギー源
�タンパク質、アミノ酸、炭水化物、脂質、核酸(生化学で扱う)
二次代謝産物:情報伝達、調節など(天然物化学でも扱う)
分類
2.イソプレノイド:テルペノイド、ステロイド、カロテノイド
3.芳香族化合物
バニリン、サリチル酸、桂皮酸、フラボノイド、、、
天然物化学
リモネン
プロスタグランジンE
2
コレステロール
バニリン 桂皮酸
シアニン(
Glu: Glucose
) 性質��生体機能調節(ホルモン、ビタミン、、、、)
��情報伝達(フェロモン)
��毒(薬)
��香料:バニリン、リモネン、メントール、、、
��色素:カロテノイド、フラボノイド、、
1.脂肪酸、ポリケチドの誘導体:プロスタグランジン、マクロライド
O R
1O
HO C
2H
5OR
2HO
HO O
O
エリトロマイシンA
2
β-カロテン
NHCH
3OH
CH
3N
N CH
3H
N HO H
N H
3C N
COOCH
3O
O
4.含窒素化合物(アルカロイド)
��エフェドリン、ニコチン、キニン、モルフィン、、、、
エフェドリン ニコチン コカイン
キニン
COOH
HO OH
O
5.ビタミン(補酵素の原料)
構造の特徴を中心に概要を紹介する
H
3C C O
SCoA
H
3C C O
CH C O
SCoA COOH
H
3C H
2C CH
2C O
SCoA
CO 2
-CO 2
HOOC CH
2C
O
SCoA
COOH
H
3C C O
CH
2C O
SCoA H
3C C
O
SCoA
COOH
HO OH
O
H
3C H
2C H
2C C O
SCoA -CoAS
-NP2
1.脂肪酸、ポリケチドの誘導体
malonyl CoA
+
acetoacetyl CoA
malonyl CoA
n
1.2. プロスタグランジン
アラキドン酸(C
19
H31
COOH)から生合成されるPG E
2
1.1. 脂肪酸の生合成acetyl CoA
アラキドン酸
還元 活性メチレン
各種の細胞調節機能
安定性低い。体内では微量存在(役割を果たしたら分解される)。
1969年全合成(E. J. Corey、1990年ノーベル化学賞)
炭素数は偶数 還元が不完全だとOHが残り、不飽和脂肪酸になる。
**
(参考)生合成の流れ 一次代謝産物�二酸化炭素→(植物)→糖、アミノ酸、脂肪酸の原料(
acetyl CoA)など→
��(動植物)→ 炭水化物、タンパク質、脂質、核酸など 二次代謝産物
�一次代謝産物→多種多様な化合物
malonyl CoA
ポリケチド
COOH
O O O HO
O
A B C D
COOH
OH OH
COOH O
HO
F
α
HO
HO
OH
COOH O
A
O O
O OH
HO
B
種類 プロスタン酸(基本骨格)
環状部 鎖状部
E J
トロンボキサン
(TX)
1 2 3
HO O R
1O
HO C
2H
5OR
2HO
O
O O
O
O
OR
1C
2H
5HO 14 O
O
OH OHC
OR
3OAc
OCH
312
16
H
3C C O
CH
2C O
SCoA
R H C
H
2C OH
-CoAS
-O O
OH
OR
4HO OH OH
OH
OH OH OH
O COOH
H R
S
H C C H
H
3C C H
2C C
O
SCoA O
R
1.3. ポリケチド誘導体
acetoacetyl CoA
malonyl CoA
n polyketide
n n
マクロライド系 抗生物質
(3.芳香族化合物)
大環状ラクトン
(分子内エステル)
エリトロマイシンA
(malonyl CoAのCOOHを脱炭酸せずに還元するとCH
3
になる)メチマイシン ロイコマイシンA
3
38
アンホテリシンB
Streptomyces属から 得られる抗生物質 脂肪酸合成の途中で生成したケトンを還元せず、炭素鎖を伸ばす。
OOC
OH
OPP HOOC
OH
OH O
OPP HOOC
O OH
SCoA
IHD
OH
OPP SCoA
O O
SCoA O
OPP
(R)-メバロン酸 2.イソプレノイド
2.1.�天然の脂肪族炭化水素
(C
5
H8
、イソプレン:天然ゴムの構成単位)C
10
H16
:モノテルペン C15
H24
:セスキテルペン C20
H32
:ジテルペン (C25
H40
:セスタテルペン) C30
H48
:トリテルペンステロイド(C
27
) C40
H64
:カロテンイソプレン則:イソプレン骨格の繰り返し構造をもつものが多い
これらに水が付加したり、さらに酸化された化合物:テルペノイド 多数の構造異性体
C
10
H16
:モノテルペン���3��3-0〜0-3(4通り)C
15
H24
:セスキテルペン��4��4-0〜0-4(5通り)C
20
H32
:ジテルペン����5��5-0〜0-5(6通り)C
25
H40
:セスタテルペン��6��6-0〜0-6(7通り)C
30
H48
:トリテルペン���7��7-0〜0-7(8通り)n
D
-nR
(二重結合の数-環の数)2.2. イソプレノイドの生合成
PP:ピロリン酸
-CO2, -OHモノテルペン
OPP
セスキテルペン etc.
HO O
OH
O HO
OH
OH
O HO
O
O
2.3. モノテルペノイド
植物の精油、香りの成分
ミルセン
ゲラニオール シトロネロール(柑橘臭) シトロネラール(柑橘臭)
ネロール β-シトラール(柑橘臭)
α-シトラール(柑橘臭)
リモネン(柑橘臭)
メントール(ハッカ臭、清涼感)
ボルネオール
(ショウノウ臭)
ショウノウ
(カンファー)
ヒノキチオール
(野副鉄男、1943)
OPP
OPP
1 2 3
4
1
カレン(マツ)ピネン(マツ)
2
3 4
2.3.1. 鎖状化合物
2.3.2.環状化合物
カルボカチオンの挙動
ほとんどはイソプレン則をみた している。
×:イソプレン則に従わない
O
O
O O
OPP OH
2.4. セスキテルペノイド
ファルネソール
ゲルマクロン
(フクロソウ)
セリネン
(セロリ) サントニン
(キク科、駆虫薬)
OH
グアイオール
(ヒノキ科)
OH
�エレモール
(カンラン科)
2.5. ジテルペノイド
イソプレン則を満たしているものも少なくない。
��ヌートカトン
(グレープフルーツ)
O
アビエタジン
(マツ)
O O O
モミラクトン
�(イネ)
RO
HO
AcO OH
O AcO O O
O
タキソール(イチイ)
イソプレン則が成り立つか?
���×
Head-to-tailになっていない ○
NP6
×
×
2.6. トリテルペノイド
C
15
ユニットがtail-to-tailで結合スクアレン
E X
O H
E X
HO
H H H
HO
ラノステロール(羊毛)
HO
ルペオール
(ノボリフジ)
HO
β-アミリン
(エンドウ)
骨格転位の繰り返し 環化
HO
コレステロール
H H H
H H
O
O
H H H
H
プロゲステロン
(黄体ホルモン)
ステロイドへ
O
O
H
OH H
H
���コルチゾン
(副腎皮質ホルモンの一つ)
OH
O
テストステロン
(男性ホルモン)
OH
O
H H H
OH
H H H HO
�エストラジオール
(卵胞ホルモンの一つ)
各種のステロイドホルモン の原料
2.7. カロテノイド
C20
ユニットがtail-to-tailで結合 各種の色素(長い共役系)リコペン(トマト)
β-カロテン(ニンジン)
HO
OH
ルテイン(黄葉)
視覚とビタミンA
OH
レチノール(ビタミンA)O
レチナール
����11- cis-レチナール
視覚タンパク質ロドプシンの成分
O 7 8 10 11
h
ν 9
環化
COOH HO
COOH H
2.8. 植物ホルモン
(1) ジベレリン:生長促進、休眠の覚醒
ジベレリンA
14
ジテルペノイドOH COOH O
(2) アブシジン酸:生長抑制、落葉、休眠促進
セスキテルペノイド
S COOH
NH
2NH
2COOH
HC N H
2C CH
2CO
2(3) エチレン:果実の熟成・落果の促進、落葉の促進
メチオニン
+
+
HC O
OH
NH
3+ 不足すると夜盲症→失明
NP8
(参考)