生物活性物質の化学質問などがある人は，下記アドレスまでメールでアポイントを取った上で，質問に来てください。 [email protected] 専門が異なるみなさんへ異分野の話は，よくわからず，つまらないかもしれません．．．自分の専門とは違う分野から受ける刺激こそ真に革新的であり，若い皆さんの成長を促します。大いなる知的好奇心，自由な想像力を育み，新しい世界を創り出してください。内因性の生物活性物質について生物から得られる有機化合物一次代謝産物生物個体の維持，増殖，再生産に必須で生物界に普遍的に存在している有機化合物タンパク質，アミノ酸，脂質，核酸など二次代謝産物すべての生物に含まれることはなく，生物の共通の生命現象に直接関与しない有機化合物アルカロイド，抗生物質など生物活性物質の整理生合成経路による分類生合成とは，生体内で簡単な化合物から複雑な化合物が作られること。構造が大きく異なる化合物同士が，同じ生合成経路で合成された類縁体であることもある。生物活性や機能による分類生物活性とは，毒や薬などの化学物質の生体に対する作用のこと。構造が大きく異なる化合物同士が，類似の生物活性を示すこともある。機能から見た生物活性物質の分類内因性物質自分の体内で作り出されるホルモン，サイトカイン，神経伝達物質など外因性物質他の生物由来で，生体内で重要な働きをするビタミン，抗生物質，生物毒など内因性物質の伝達様式受容体血管傍分泌自己分泌内因性リガンド（生体情報伝達物質）内分泌様々な細胞が，互いにコミュニケーションをとりつつ全体として調和した体制（恒常性）を維持するための情報分子として機能する化合物ホルモン 1902年 W. Bayliss と E. Starling が命名ギリシア語の horman（刺激する）が語源生体内の特定の内分泌器官で作られ，血液を介して標的器官に到達し，特有の作用を発揮する物質 1849年 A. Berthold オンドリの精巣を切除切除した精巣を腹部に戻すトサカが小さくなったトサカが正常な個体と同じ大きさに戻った精巣で作られたある物質がトサカまで移動して作用することを示唆植物ホルモン植物によって生産される生長調整物質で，低濃度で植物の生理過程を調整する物質オーキシン（細胞の伸長作用）ジベレリン（茎の伸長作用） CO2H Cl CO2H H O CO N H N H インドール-3-酢酸 OH HO H O CO OH HO CO2H CO2H A1 A3 アブシジン酸エチレン（生長阻害，休眠誘導）（果実の熟成促進，落葉作用） OH O CO2H H H C C H H 生物検定（バイオアッセイ）生物やその一部に与える影響（生物活性）の度合によって，生物活性物質の有無や量，その活性を検定すること。１. 操作が簡便（少ない手間，短時間）２. 再現性が高い（データの信頼性）３. 特異性が高い（他の化学物質の影響を受けない）４. 微量で検出できる（天然試料には限りがある）５. 定量性がある（生物活性の強さが投与量に比例）オーキシンの生物検定の例切断筒状切片シャーレに移す葉鞘それぞれの長さを測定マカラスムギ幼苗切片の長さ対象試験区（蒸留水のみ）（様々な濃度のオーキシン溶液） mm 9 8 7 6 5 0.01 0.1 オーキシンの濃度 1 ppm (µg/mL) 動物ホルモン甲状腺ホルモン成長や分化の促進，基礎代謝の維持，鳥類の換羽，爬虫類の脱皮，両生類の変態 I HO I I (H) O CO2H NH2 チロキシン I 性ホルモン：男女の二次性徴 OH OH H H H H H H O HO テストステロン（男性）エストラジオール（女性）プロスタグランジンアラキドン酸から生合成される。わずかな構造の違いで多彩な生理活性を示す。様々な細胞で合成され，その近傍の細胞に働き，速やかに分解される。 O HO COOH HO OH COOH HOOC HO E2 OH F2α HO O COOH COOH O OH 作用促進的抑制的 H2 O O OH D2 HO 血小板凝集気管支収縮子宮収縮血管収縮 H2 D2 F2α E2 E2, F2α I2 F2α E2, I2 OH I2 血圧 D2, F2α A2, E2, I2 昆虫ホルモン昆虫の特定器官から分泌され，微量で昆虫の変態や休眠などの現象を支配する化学物質脱皮ホルモン (MH) 幼若ホルモン (JH) 昆虫や甲殻類の脱皮や変態を引 OH き起こす昆虫において，幼虫の形質を維持させる OH CO2CH3 HO AT OH HO H O エクジソンアラタ体 JH 脳 PTTH 前胸線 MH O H JH-0 内分泌攪乱物質（環境ホルモン）内分泌系に影響を及ぼすことにより，生体に障害や有害な影響を引き起こす外因性の化学物質 n-‐Bu3SnCl 塩化トリブチルスズ HO OH 1996年ビスフェノールA （船底塗料）（プラスチックの原料）貝類のメスがオス化エストロゲンに類似した作用ジエチルスチルベストロール（切迫流産防止剤として使用）胎児期にDESの暴露を受けた女性に子 1962年宮形成不全などの女性器障害が発生 OH HO フェロモン 1959年 P. Karlson, A. Butenandt pherein (運ぶ) と horman (刺激する) に由来同種の個体間での情報伝達に関わる作用をする化学物質性フェロモン，集合フェロモン，道しるべフェロモン，警報フェロモン，階級分化フェロモンなどフェロモン性フェロモン：雌(雄)が分泌して同種の雄(雌)を引きつける。 OH カイゴガ（雌） O O O O リンゴコカクモンハマキ（成分比1:1∼9:1の時に雄を引きつける）集合フェロモン：集団を作って生活する動物が，その集団の形成・維持のために体内で生産し分泌。同種の他個体を誘引。パイオニアの雄チャバネゴキブリ OH N HO HO OH 匂いとして作用 H O HO H O OH O Cl H 接触的に作用フェロモン道しるべフェロモンアリなどが帰巣の際に、別個体へ経路を教える目的で分泌する。 N H OCH3 O 匂い物質ハキリアリ道しるべホルモン進行方向警報フェロモン階級分化フェロモンハチやアリなどの社会性昆虫が外敵に対して群れとして敵対行動を引き起こす。ミツバチの女王蜂が分泌し，雌の働きバチの卵巣の発達を抑制する。女王物質。 O O O セイヨウミツバチ O OH 生体内の情報伝達を担う物質内分泌系ホルモンが担う神経伝達系神経伝達物質，神経調節物質が担う神経細胞樹状突起軸索核軸索シナプス情報伝達の方向樹状突起神経伝達系 Na+ Na+チャネル軸索電荷の移動シナプス小胞アセチルコリン Ca2+チャネル Ca2+ シナプス間隙アセチルコリン受容体電荷の移動主な神経伝達物質と作用部位 NH2 HO HO OH OH NH2 HO HO HO O アドレナリン交感神経, 肝臓内分泌 NH2 O O CH3 HO ドーパミンノルアドレナリン（中枢, 末梢神経）（中枢, 交感神経） N H N HO NH2 γ-アミノ酪酸アセチルコリン (GABA) （交感, 副交感神経）（中枢神経） HN N ヒスタミン中枢神経, 肺皮膚, 消化管アセチルコリンと受容体 AChE O N O HO N アセチルコリン ChAT コリン 5.5Å 5.5Å HO O O N 3.6Å 伸張型 O N 3.6Å ムスカリン O N O H C H H 擬環状型 N N ニコチンアゴニストとアンタゴニストアゴニスト受容体と結合して生理作用を発現する（生体の作用を強める）物質。作動薬ともいう。アンタゴニスト生体内の受容体分子に働いて神経伝達物質やホルモンなど働きを阻害する（生体の作用を弱める）物質。拮抗薬ともいう。アセチルコリン受容体に作用する物質ムスカリン受容体に作用する物質アンタゴニスト（拮抗薬）アゴニスト（作動薬） N HO O CH3 OH Si N N ヘキサヒドロシラジフェニドールピレンゼピンニコチン受容体に作用する物質アゴニスト（作動薬）アンタゴニスト（拮抗薬） NH O N N ニコチン N O O N HO OCH3 O O スキサメトニウム N N HN ピロカルピンムスカリン N O O N H3C N O O CH3O O HO N ツボクラリンサリン急性中毒有機リン系の神経ガスヒトの半数致死量：28 mg/kg （体重60kgあたり約1.5mL）アセチルコリンエステラーゼの阻害剤として働くサリン OH O O P CH3 F OH OH アセチルコリンエステラーゼ O F P CH3 O 不活性化機能から見た生物活性物質の分類内因性物質自分の体内で作り出されるホルモン，サイトカイン，神経伝達物質など外因性物質他の生物由来で，生体内で重要な働きをするビタミン，抗生物質，生物毒など問題 1. 講義の感想を書け。 2. 今日の講義の中で最も興味を持った（刺激を受けた）トピックについて，どのような点に興味を持ったのかを説明しなさい。 3. その興味を持ったトピックと自分の専門分野（最も興味のある分野）との関係を説明しなさい。