第109回薬剤師国家試験 問108 微生物由来化合物A〜Dの構造・生合成・性質

1 Aは抗菌薬として利用されている。
2 Bのアグリコンは酢酸︲マロン酸経路により生合成される。
3 Cはカルシウムイオンと難溶性のキレートを形成する。
4 Dはマクロライド系化合物と呼ばれる。
5 A~Dは、真菌から単離された化合物である。

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■ 正解
2、3


■ 問題の本質(構造から「系統」「生合成経路」「性質」を読み取る)

図の A〜D は、いずれも微生物由来の代表的な医薬品で、

  • どの「系統」の薬か(マクロライド、テトラサイクリン、グリコペプチドなど)
  • アグリコンがどの生合成経路(酢酸–マロン酸経路など)で作られるか
  • 金属イオンとのキレート形成性
  • 由来微生物(細菌か真菌か)

を、構造から判断させる問題です。


■ 各選択肢の検証

● 1 Aは抗菌薬として利用されている(誤)
A は大環状構造をもつが、構造からは免疫抑制薬(シクロスポリン様)に相当するタイプであり、 主な用途は抗菌薬ではなく免疫抑制薬としての利用です。

→ 「抗菌薬として利用されている」と断定するのは誤り。


● 2 Bのアグリコンは酢酸–マロン酸経路により生合成される(正)
B は、大きなマクロライド様のラクトン環+糖からなる構造で、 このようなマクロライド系・ポリエンマクロライド系のアグリコンは、

  • ポリケチド(polyketide)として、酢酸・マロン酸ユニットの縮合(酢酸–マロン酸経路)で生合成される

したがって、「B のアグリコンは酢酸–マロン酸経路により生合成される」は妥当です。

→ 正しい。


● 3 Cはカルシウムイオンと難溶性のキレートを形成する(正)
C は、多数のカルボニル基・フェノール性 OH・エノール性 OH をもつテトラサイクリン様構造であり、

  • テトラサイクリン系は Ca2+・Mg2+ などと難溶性キレートを形成することが有名
  • そのため、乳製品や制酸薬との併用で吸収低下を起こす

→ 「カルシウムイオンと難溶性のキレートを形成する」は正しい。


● 4 Dはマクロライド系化合物と呼ばれる(誤)
D は、多数の芳香環・アミド結合・糖をもつ巨大なグリコペプチド様構造(バンコマイシン型)であり、

  • 「マクロライド系」(大環状ラクトン+糖)とは別系統
  • 分類上はグリコペプチド系抗菌薬に相当する

→ 「マクロライド系化合物」と呼ぶのは誤り。


● 5 A〜Dは、真菌から単離された化合物である(誤)
これらはすべて「微生物由来」ではあるものの、

  • マクロライド系・テトラサイクリン系・グリコペプチド系の多くは放線菌(Streptomyces などの細菌)由来
  • 真菌由来なのは一部(例:シクロスポリンなど)に限られる

したがって、「A〜D はすべて真菌から単離された」とするのは誤りです。


■ まとめ

  • 2: B のアグリコンは酢酸–マロン酸経路(ポリケチド)で生合成される → 正。
  • 3: C(テトラサイクリン様)は Ca2+ と難溶性キレートを形成 → 正。
  • 1・4・5 は、用途・系統・由来微生物の点で誤り。

正解は 2 と 3

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