沖縄・粟国島で巨大な環状ペプチド「テルクファゾリンA」を発見 -化学的手法とゲノム情報を組み合わせて、難解な天然物の構造を解明-

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2026-06-23 慶應義塾大学,中央大学,名古屋大学,東京大学

慶應義塾大学、中央大学、名古屋大学、東京大学などの共同研究グループは、沖縄県粟国島で採集した海洋シアノバクテリアから、22個のアミノ酸で構成される巨大な環状ペプチド「テルクファゾリンA(Telukuphazolin A)」を発見し、その複雑な化学構造を解明した。研究チームは南西諸島の海洋生物由来天然物の探索を進める中で本化合物を単離したが、その規格外の大きさと特殊なアミノ酸配列のため、従来の分光学的手法のみでは構造解析が困難だった。そこで、NMRなどの分光分析、質量分析、シアノバクテリアのゲノム情報解析、化学分解反応を組み合わせた統合的アプローチを採用し、構造を決定した。さらに全化学合成によって天然物と合成品の一致を確認し、構造の正確性を実証した。本成果は、難解な天然物構造の解明においてゲノム情報を活用する新たな研究戦略の有効性を示すものであり、新規生理活性物質や創薬シーズ探索、天然物化学の発展に貢献すると期待される。

沖縄・粟国島で巨大な環状ペプチド「テルクファゾリンA」を発見 -化学的手法とゲノム情報を組み合わせて、難解な天然物の構造を解明-

図.本研究の概要

<関連情報>

海洋シアノバクテリア由来のマクロ環状ドコサペプチド、テルクファゾリンAの発見、ゲノム誘導構造解析、および全合成 Discovery, Genome-Guided Structure Elucidation, and Total Synthesis of Terukufazoline A, a Macrocyclic Docosapeptide, from a Marine Cyanobacterium

Raimu Taguchi,Akira Ebihara,Yuta Tsunematsu,Ghulam Jeelani,Ryota Suzuki,Tomoyoshi Nozaki,Kiyotake Suenaga,and Arihiro Iwasak
Journal of the American Chemical Society  Published: June 18, 2026
DOI:https://doi.org/10.1021/jacs.6c06625

Abstract

The structure elucidation of large molecules remains a central challenge in natural products chemistry. This challenge has been addressed through spectroscopic methods as well as degradative and synthetic approaches, which have provided effective solutions. Recent advances in genome analysis have enabled an orthogonal approach to structure elucidation based on biosynthetic gene information. In this study, we report the structure elucidation of an unprecedentedly large cyanobactin, terukufazoline A (1), through integration of spectroscopic analysis, metagenome-guided biosynthetic information, chemical degradation, and total synthesis. Terukufazolines A (1) and B (2) were discovered from an undescribed marine cyanobacterium, and the intractable NMR and tandem MS data for 1 prompted us to incorporate biosynthetic gene information. Metagenomic analysis identified the cyanobactin biosynthetic gene cluster, whose core peptide sequence enabled the assignment of the amino acid sequence of 1. The absolute configuration was established by degradation-based analyses, and the proposed structures were verified by convergent total syntheses of 1 and 2.

有機化学・薬学
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