Chemical Structures and Physiological Activities of Plant Growth Substance, Malformin A's

식물생장조절물질 말포민 A동족체의 화학구조 및 생리활성

  • Received : 1994.11.23
  • Published : 1995.03.30

Abstract

Four malformin A's produced by Aspergillus niger van Tiegh. were separated by HPLC equipped with $C_{18}$ reversed-phase column and subjected to structural determination. Amino acid analyses and mass spectra data of the compounds indicate that they structurally resemble the cyclic pentapeptide malformin $A_1$. Their structures were deduced by two dimensional NMR and MS/MS experiments as cyclo-D-Cys-D-Cys-L-Val-D-Leu-L-Ile for $A_1$, cyclo-D-Cys-D-Cys-L-Val-D-Leu-L-Val for $A_2$, cyclo-D-Cys-D-Cys-L-Val-D-Leu-L-Leu for $A_3$, and cyclo-D-Cys-D-Cys-L-Val-D-Ile-L-Val for $A_4$. Among the mal-formin A's, the structure of $A_3$ was identical to that of malformin C, which was produced by A. niger strain AN-1. All the malformin A's caused severe curvatures of corn(Zea mays L.) roots and the activities of the malformin A's with molecular weight 529 were greater than those with molecular weight 515. Malformin $A_1$ caused the corn root curvature by 83% at a concentration of $0.25{\mu}M$. In the mung bean(Phaseolus aureus Roxb.) hypercotyl segment test, however, the molecular weight of malformin A's was not a factor influencing the physiological activities. Malformin $A_1$ stimulated the growth of mung bean hypercotyles by 165% at a $0.1{\mu}M$ concentration.

종래의 말포민류에 대한 화학구조 연구에 있어서의 난제들이 최신의 각종 기기분석 및 새로운 정제 방법의 적용에 의해 해결되어졌으며, 이 결과 말포민 A로부터 신규의 $A_4$를 포함한 4종의 A동족체들이 단리 구조결정되었다. 본 연구에 의해 말포민 A동족체의 화학 구조는, $A_1$(1)이 cyclo-D-Cys-D-Cys-L-Val-D-Leu-L-Ile, $A_2$(2)가 cyclo-D-Cys-D-Cys-L-Val-D-Leu-L-Val, $A_3$(3)가 cyclo-D-Cys-D-Cys-L-Val-D-Leu-L-Leu, $A_4$(4)가 cyclo-D-Cys-D-Cys-L-Val-D-Ile-L-Val으로서 확정 되었다. 이들 중, 말포민 $A_3$(3)는 말포민 C와 동일한 화합물로 확인되었다. 단리된 말포민 A동족체에 대해서 옥수수 근 부굴곡활성과 녹두 상배축신장활성을 지표로 하여 생물검정을 실시하였다. 옥수수 근부굴곡 활성의 검정으로부터, 모든 A동족체가 활성을 나타내었으며, 특히 분자량 529의 동족체는 분자량 515의 동족체보다 높은 활성을 보여주었다. 그러나, 녹두 상배축신장활성의 검정에서는 분자량에 따른 차이가 인정되지 않았으며, 이들 중 말포민 $A_4$는 활성형이 아닌 것으로 확인되었다. 양검정법에서 모두 최고 수준의 활성을 나타낸 말포민 $A_1$은, $0.25{\mu}m$ 에서 83%의 옥수수 근부굴곡활성을 나타냈으며, 녹두 상배축신장활성의 경우, $0.1{\mu}m$에서 대조구에 비해 165%의 신장촉진을 보였다.

Keywords