3分でわかる技術の超キホン エルゴステロールとは?

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斑点のあるりんご

今回はエルゴステロールのお話しです。ステロール? 善玉? 悪玉?
いえいえ、ちょっと違うステロールですが、これが結構あちこちに登場してくるのです。

エルゴステロールとは

エルゴステロール (ergosterol) は、「エルゴステリン」ともいい、分子式 C28H44O、分子量 396.65 、無色結晶、融点 166~147℃のステロールの一種です。
エルゴスタン骨格を持つ脂溶性の物質です。
紫外線を受けてビオステロールとなり、これを経てエルゴカルシフェロール(ビタミンD2)となります。
プロトビタミンD2 (ビタミンD2の前駆体の意)ともいいます。

麦角、酵母、シイタケなどに存在し、菌類の細胞膜を構成する物質で、カビなどの菌類においてラノステロールから生合成されます。
キノコ類ではエルゴステロールは0.2~0.3%程度含まれます。

ビタミンの前駆体として有用なエルゴステロールですが、一方で、・・

菌類

エルゴステロールはカビなどの真菌類の細胞膜を構成するステロイドでもあります。
真菌類の細胞膜中のエルゴステロールの役割は、動物の細胞におけるコレステロールと同様な働きをします。
そして、真菌類は人や植物に対して、病気や害を及ぼします。
 

《人に対する影響》

真菌が人や動物の体の障壁を越えて定着することに起因する感染症を真菌症(mycosis)といいます。
代表的な真菌症として白癬菌による白癬(水虫、たむし、およびしらくも)やカンジダによるカンジダ症、クリプトコックスによるクリプトコックス症、アスペルギルスによるアスペルギルス症などが知られています。
 

《植物に対する影響》

病原菌のほとんどは真菌類に属するもので、その症状は多岐にわたります。
例えば、苗立枯、萎凋、徒長、斑点、落葉、壊死などを起こします。
また、病原体自身が認められるものもあり、うどんこ病は、葉や茎がうどん粉をかけたように白くなります。

具体的な病害としては、イネいもち病・イネ紋枯病・ネギさび病・キュウリうどんこ病・イチゴ炭疸病・ハクサイべと病・トマト灰色かび病など多数挙げられます。

 

医薬品・農薬

エルゴステロールが、菌類には存在するが、動物には見られないという性質は、抗真菌薬の開発に応用されています。

菌類の細胞膜は、構成脂質と機能性脂質という2種類の脂質により構成されています。
エルゴステロールは、菌体内でコレステロールの一種であるラノステロールから多くの過程を経て合成される構成脂質です。
このエルゴステロールの生合成を阻害する薬剤をエルゴステロール生合成阻害剤EBI剤:Ergosterol Biosynthesis Inhibitor剤)といいます。

EBI剤で処理された菌類は、エルゴステロールがつくられなくなるため、正常に菌糸の伸長ができなくなり、結果として殺菌されることになります。
EBI剤は、真菌に対し優れた活性を発現するため、その誘導体は医療用抗真菌剤(特に白癬菌の治療薬)や農園芸用殺菌剤として使用されています。
 

① アゾール系殺菌剤

5員環のイミダゾールやトリアゾールの誘導体です。
代表的な医薬品としては、オキシコナゾール、ケトコナゾール、ルリコナゾールがあり、農薬としては、トリフミゾール、トリアジメホン、イプコナゾール、イミベンコナゾールなどがあります。
アゾール系殺菌剤の特徴は、植物体内への浸透移行性が高いことであり、果樹、蔬菜や花卉類の病害防除に広く使用されています。

 

② モルフォリン剤

モルフォリン剤は、6員環のモルフォリンを有する誘導体です。
代表的な農薬としては、トリデモルフ、フェンプロピモルフやジメトモルフがあります。
アゾール系殺菌剤とはエルゴステロールの生合成経路で阻害する部位が異なります。

 

選択毒性

人と菌類の細胞膜の違いは、抗真菌薬の開発に利用されることがあります。
人の細胞膜はエルゴステロールで構成されていないため、エルゴステロールを阻害する薬は、真菌に対して選択毒性を示すようになります。
また、人の細胞には細胞壁がないため、真菌の細胞壁を阻害する薬も同じように選択毒性を示すことができます。

このように選択毒性を利用することにより、人に害のない薬剤開発ができるようになります。

 

エルゴステロールについて文献・特許を検索してみると?

(※いずれも2018年11月時点における検索結果です)

《文献調査》

文献データベース「J-GLOBAL」で検索すると・・・

キーワード「エルゴステロール」では、2592件の文献がヒットしました。「EBI剤」で40件でした。
EBI剤の散布・使用方法に関する文献が多くみられました。

 

《特許調査》

特許データベース「J-Platpat」で検索すると・・・

請求の範囲「エルゴステロール」では、410件、「エルゴステロール」*「生合成」*「阻害」では、84件ヒットしました。
組成物に関する内容が多くありました。

 
(日本アイアール株式会社 特許調査部 S・T)

 

バイオ・医薬系の特許調査サービスは日本アイアールまでお気軽にお問い合わせください。

 

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