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NOVEL INDOLOQUINAZOLINE COMPOUND AND METHOD FOR PRODUCING SAME meetings

Foreign code F190009829
Posted date Jun 27, 2019
Country WIPO
International application number 2017JP043634
International publication number WO 2018123467
Date of international filing Dec 5, 2017
Date of international publication Jul 5, 2018
Priority data
  • P2016-252554 (Dec 27, 2016) JP
Title NOVEL INDOLOQUINAZOLINE COMPOUND AND METHOD FOR PRODUCING SAME meetings
Abstract An indoloquinazoline compound represented by a specific structure. Clones having exceptional AI activity were detected by metagenomic analysis, and a novel indoloquinazoline compound synthase was identified from the clones. The novel indoloquinazoline compound has high resistance to decomposition by microorganisms and has AI activity. The novel indoloquinazoline compound can be used to control the QS mechanism in the fermentation field. This compound can be synthesized biologically and chemically.
Outline of related art and contending technology BACKGROUND ART
Bacteria auto inducer (Auto Inducer, hereinafter also referred to as AI.) Is referred to as production of signaling molecules and cell-cell communication, and adjusting the density of cells, bacteria depending on the density of a variety of genes known to control expression. Using AI, the number of cells its own mechanism for the regulation of gene expression according to the bacterial quorum (also referred to as QS Quorum sensing or less.) Is called. Conventionally, the following also referred to as AI AHL (N-acyl-L-homoserine lactones, acetic acid.), acid diester, cyclic peptides are known, and further have activity AI is indole (Non-Patent Document 1) also reported.
AHL compounds to the microorganisms and P. aeruginosa is AI. QS mechanism P. aeruginosa, I- gene, gene R -, and 3 of the target gene by a gene, the gene I- AHL synthase, R- gene encodes a transcriptional activator. AHL synthase AHL compounds are synthesized by the bacteria which can pass through the outer membrane. Bacteria in the environment by the proliferation of bacteria in accordance with the density is increased, an increase in the concentration of bacteria AHL compounds inside. AHL concentration of the compound reaches a certain threshold R- gene product AHL compounds (transcriptional activator) and accelerated to form a binding complex. This complex binds to the target gene promoter by increasing or decreasing activity, such as various infectious agents of the target gene is expressed. AI of the target gene in the biosynthesis gene, the transcription is activated by its own AI. In addition, the above is not limited to Pseudomonas aeruginosa, also a common feature of the other AI.
Pseudomonas aeruginosa is, the expression of the target gene, including dye pyocyanin, biofilm formation added to the polysaccharide to the outside of the important bacteria, cells, tissue damage directly related to each seed exotoxin (elastase, protease, exotoxin or the like) to produce. AI or AI antagonists inhibit the proteolytic enzyme if QS by a mechanism, such as enteric bacteria beneficial bacteria such as toxin without killing the production can be suppressed, the side effects can be reduced. Also, the AHL compounds, Pseudomonas aeruginosa host mammal cells can function as the transmission signals are also known. AHL compounds N-L - oxohexanoyl administration to the skin (3-oxododecanoyl) and, the remaining hair follicle is activated and the playback of the new hair follicle derived, hair follicles for induction activation and hair follicles may be used as a reproducing (Patent Document 1) there.
Scope of claims (In Japanese)[請求項1]
 下記式(I)で示される新規インドロキナゾリン型化合物。
[化1]

 (式中、R 1,R 2,R 3,R 4,R 5,R 6,R 7,R 8は、それぞれ同一でも異なっていてもよい水素原子、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、ハロゲン原子、アルキル基(-R)、アルキルアミノ基(-NRR’)、アルコキシ基(-OR)、アシル基(-COR)、カルボン酸誘導体(-COOR、-CONRR’)、もしくはアルキルシリル基(-SiRR’R”)、並びに/または、R 1~R 4および/もしくはR 5~R 8の内いずれか2つは、炭素原子および/もしくは炭素以外の原子を含んで互いに結合してなる環構造であり、R 9,R 10は、それぞれ同一でも異なっていてもよい水素原子、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、アルキル基(-R)、アルキルアミノ基(-NRR’)、アルコキシ基(-OR)、アシル基(-COR)、もしくはカルボン酸誘導体(-COOR、-CONRR’)であり、R 11は、水素原子、アルキル基(-R)、アシル基(-COR)、またはアルキルシリル基(-SiRR’R”)であり、前記R、R’およびR”は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、不飽和結合および/または置換基を含んでいてもよい炭素数1~22のアルキル基である。)

[請求項2]
 前記式(I)で示される化合物が、下記式(II)で示される化合物である、請求項1に記載の新規インドロキナゾリン型化合物。
[化2]

[請求項3]
 (a)配列番号1に示されるアミノ酸配列、
 (b)配列番号1に示されるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列、または
 (c)配列番号1に示されるアミノ酸配列と少なくとも90%の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつ
 下記式(I)で示す新規インドロキナゾリン型化合物の合成活性を有する新規インドロキナゾリン型化合物合成酵素。
[化3]

 (式中、R 1,R 2,R 3,R 4,R 5,R 6,R 7,R 8は、それぞれ同一でも異なっていてもよい水素原子、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、ハロゲン原子、アルキル基(-R)、アルキルアミノ基(-NRR’)、アルコキシ基(-OR)、アシル基(-COR)、カルボン酸誘導体(-COOR、-CONRR’)、もしくはアルキルシリル基(-SiRR’R”)、並びに/または、R 1~R 4および/もしくはR 5~R 8の内いずれか2つは、炭素原子および/もしくは炭素以外の原子を含んで互いに結合してなる環構造であり、R 9,R 10は、それぞれ同一でも異なっていてもよい水素原子、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、アルキル基(-R)、アルキルアミノ基(-NRR’)、アルコキシ基(-OR)、アシル基(-COR)、もしくはカルボン酸誘導体(-COOR、-CONRR’)であり、R 11は、水素原子、アルキル基(-R)、アシル基(-COR)、またはアルキルシリル基(-SiRR’R”)であり、前記R、R’およびR”は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、不飽和結合および/または置換基を含んでいてもよい炭素数1~22のアルキル基である。)

[請求項4]
 請求項3に記載の新規インドロキナゾリン型化合物合成酵素をコードする核酸。

[請求項5]
 (a)配列番号9に示される塩基配列、
 (b)配列番号9に示される塩基配列の相補的な配列とストリンジェントな条件下でハイブリダイズする塩基配列、または、
 (c)配列番号9に示される塩基配列と少なくとも90%の同一性を有する塩基配列に示されるいずれかの塩基配列を含み、かつ
 下記式(I)で示す新規インドロキナゾリン型化合物の合成活性を有するタンパク質をコードする核酸。
[化4]

 (式中、R 1,R 2,R 3,R 4,R 5,R 6,R 7,R 8は、それぞれ同一でも異なっていてもよい水素原子、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、ハロゲン原子、アルキル基(-R)、アルキルアミノ基(-NRR’)、アルコキシ基(-OR)、アシル基(-COR)、カルボン酸誘導体(-COOR、-CONRR’)、もしくはアルキルシリル基(-SiRR’R”)、並びに/または、R 1~R 4および/もしくはR 5~R 8の内いずれか2つは、炭素原子および/もしくは炭素以外の原子を含んで互いに結合してなる環構造であり、R 9,R 10は、それぞれ同一でも異なっていてもよい水素原子、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、アルキル基(-R)、アルキルアミノ基(-NRR’)、アルコキシ基(-OR)、アシル基(-COR)、もしくはカルボン酸誘導体(-COOR、-CONRR’)であり、R 11は、水素原子、アルキル基(-R)、アシル基(-COR)、またはアルキルシリル基(-SiRR’R”)であり、前記R、R’およびR”は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、不飽和結合および/または置換基を含んでいてもよい炭素数1~22のアルキル基である。)

[請求項6]
 請求項4または5に記載の核酸を含むベクター。

[請求項7]
 請求項6に記載のベクターを含む形質転換体。

[請求項8]
 請求項7に記載の形質転換体を培養し、得られる培養物から下記式(I)で示す新規インドロキナゾリン型化合物を合成する酵素を採取することを特徴とする、新規インドロキナゾリン型化合物合成酵素の製造方法。
[化5]

 (式中、R 1,R 2,R 3,R 4,R 5,R 6,R 7,R 8は、それぞれ同一でも異なっていてもよい水素原子、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、ハロゲン原子、アルキル基(-R)、アルキルアミノ基(-NRR’)、アルコキシ基(-OR)、アシル基(-COR)、カルボン酸誘導体(-COOR、-CONRR’)、もしくはアルキルシリル基(-SiRR’R”)、並びに/または、R 1~R 4および/もしくはR 5~R 8の内いずれか2つは、炭素原子および/もしくは炭素以外の原子を含んで互いに結合してなる環構造であり、R 9,R 10は、それぞれ同一でも異なっていてもよい水素原子、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、アルキル基(-R)、アルキルアミノ基(-NRR’)、アルコキシ基(-OR)、アシル基(-COR)、もしくはカルボン酸誘導体(-COOR、-CONRR’)であり、R 11は、水素原子、アルキル基(-R)、アシル基(-COR)、またはアルキルシリル基(-SiRR’R”)であり、前記R、R’およびR”は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、不飽和結合および/または置換基を含んでいてもよい炭素数1~22のアルキル基である。)

[請求項9]
 インドール類酸化酵素をコードする核酸を含むベクターを含む形質転換体を培養することを特徴とする、下記式(I)で示す新規インドロキナゾリン型化合物の製造方法。
[化6]

 (式中、R 1,R 2,R 3,R 4,R 5,R 6,R 7,R 8は、それぞれ同一でも異なっていてもよい水素原子、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、ハロゲン原子、アルキル基(-R)、アルキルアミノ基(-NRR’)、アルコキシ基(-OR)、アシル基(-COR)、カルボン酸誘導体(-COOR、-CONRR’)、もしくはアルキルシリル基(-SiRR’R”)、並びに/または、R 1~R 4および/もしくはR 5~R 8の内いずれか2つは、炭素原子および/もしくは炭素以外の原子を含んで互いに結合してなる環構造であり、R 9,R 10は、それぞれ同一でも異なっていてもよい水素原子、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、アルキル基(-R)、アルキルアミノ基(-NRR’)、アルコキシ基(-OR)、アシル基(-COR)、もしくはカルボン酸誘導体(-COOR、-CONRR’)であり、R 11は、水素原子、アルキル基(-R)、アシル基(-COR)、またはアルキルシリル基(-SiRR’R”)であり、前記R、R’およびR”は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、不飽和結合および/または置換基を含んでいてもよい炭素数1~22のアルキル基である。)

[請求項10]
 前記形質転換体が、請求項4または5に記載の核酸を含むベクターで形質転換された大腸菌である、請求項9記載の製造方法。

[請求項11]
 請求項1記載の新規インドロキナゾリン型化合物を用いてQS機構を制御する方法。

[請求項12]
 式(IV)で示すイサチン化合物と式(V)で示すイサチン酸化合物とを脱水縮合して脱水縮合物を得て、前記脱水縮合物に式(VI)で示すアミン化合物を添加する工程を含む、請求項1記載の新規インドロキナゾリン型化合物の製造方法。
[化7]

 (式中、R 1,R 2,R 3,R 4は、それぞれ同一でも異なっていてもよい水素原子、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、ハロゲン原子、アルキル基(-R)、アルキルアミノ基(-NRR’)、アルコキシ基(-OR)、アシル基(-COR)、カルボン酸誘導体(-COOR、-CONRR’)、もしくはアルキルシリル基(-SiRR’R”)、並びに/または、R 1~R 4の内いずれか2つは、炭素原子および/もしくは炭素以外の原子を含んで互いに結合してなる環構造であり、R 9,R 10は、それぞれ同一でも異なっていてもよい水素原子、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、アルキル基(-R)、アルキルアミノ基(-NRR’)、アルコキシ基(-OR)、アシル基(-COR)、もしくはカルボン酸誘導体(-COOR、-CONRR’)であり、前記R、R’およびR”は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、不飽和結合および/または置換基を含んでいてもよい炭素数1~22のアルキル基である。)

[請求項13]
 式(IV)で示すイサチン化合物と式(V)で示すイサチン酸化合物と式(VI)で示すアミン化合物を添加し、温度10~50℃で反応させることを特徴とする、請求項1記載の新規インドロキナゾリン型化合物の製造方法。
[化8]

[請求項14]
 インジゴをジメチルスルホキシド中で温度60~140℃に加熱することを特徴とする、下記式(II)で示される新規インドロキナゾリン型化合物の製造方法。
[化9]

  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • NATIONAL INSTITUTE OF ADVANCED INDUSTRIAL SCIENCE AND TECHNOLOGY
  • HOKKAIDO UNIVERSITY
  • Inventor
  • KIMURA Nobutada
  • FUJITA Masaki
IPC(International Patent Classification)
Reference ( R and D project ) Microbial and Genetic Resources Research Group,AIST

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