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Molecular basis of oxidative carbon chain shortening reactions involved in lipid metabolism in mites

Research Project

Project/Area Number 18K05468
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 38040:Bioorganic chemistry-related
Research InstitutionKyoto University of Advanced Science

Principal Investigator

Shimizu Nobuhiro  京都先端科学大学, バイオ環境学部, 教授 (30434658)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsコナダニ / 脂質代謝 / 炭化水素 / ギ酸エステル / Baeyer-Villiger酸化 / 生合成 / 炭素鎖短縮反応
Outline of Final Research Achievements

To identify a novel Baeyer-Villiger oxidase (BVMO), which is closely involved in the biosynthesis of fatty acid-derived metabolites in the mite, we purified the crude enzyme by centrifugation, salting out, and various chromatographic methods. In parallel, transcriptome analysis was conducted to narrow down the biosynthetic gene cluster for the identification of this enzyme. A search of mite transcriptome sequences for proteins showing sequence similarity to known BVMOs revealed six proteins with unique BVMO motif sequences and two Rossman motif sequences. To investigate the enzymatic function of the candidate genes, mRNA was extracted from the mites and the candidate genes were cloned.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまで微生物を中心に発見されたBVMOが触媒する反応形式は、環状ケトンをラクトンに、あるいは芳香族ケトンをエステルに変換するものが大半である。それに比べコナダニ由来の酸化酵素は、アルデヒドを基質として直接、1炭素短縮したアルコールあるいはギ酸エステルへ変換可能な新規な反応を触媒する。BVMOはケトンのラセミ体からエナンチオ選択的酸化により、光学活性ラクトンあるいはエステルを供給できる点において、特に天然物や医薬品の有機合成分野で有用な生体触媒になりうる。酵素遺伝子および生成機構の全容が解明できれば緩和に減炭反応を成し遂げる新たな生体触媒の開発が期待できる。

Report

(6 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (30 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019 2018 Other

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 1 results) Presentation (17 results) (of which Invited: 2 results) Book (2 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Do ‘cheese factory-specific’ mites (Acari: Astigmata) exist in the cheese-ripening cabinet?2022

    • Author(s)
      Shimano Satoshi、Hiruta Shimpei F.、Shimizu Nobuhiro、Hagino Wataru、Aoki Jun-ichi、OConnor Barry M.
    • Journal Title

      Experimental and Applied Acarology

      Volume: 87 Issue: 1 Pages: 49-65

    • DOI

      10.1007/s10493-022-00725-8

    • Related Report
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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Mite secretions from three traditional mite-ripened cheese types: are ripened French cheeses flavored by the mites (Acari: Astigmata)?2022

    • Author(s)
      Shimizu Nobuhiro、OConnor Barry M.、Hiruta Shimpei F.、Hagino Wataru、Shimano Satoshi
    • Journal Title

      Experimental and Applied Acarology

      Volume: 87 Issue: 4 Pages: 309-323

    • DOI

      10.1007/s10493-022-00734-7

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    • Author(s)
      清水伸泰
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      Volume: 109 Pages: 1-8

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    • Author(s)
      Kartika Titik, Shimizu Nobuhiro, Himmi Khoirul Setiawan, Guswenrivo Ikhsan, Tarmadi Didi, Yusuf Sulaeman, Yoshimura Tsuyoshi
    • Journal Title

      Insects

      Volume: 12 Issue: 1 Pages: 8-8

    • DOI

      10.3390/insects12010008

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    • Author(s)
      Moriyama Daisuke、Shimizu Nobuhiro
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      Volume: 84 Issue: 6 Pages: 1119-1122

    • DOI

      10.1080/09168451.2020.1723403

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    • Author(s)
      Kartika Titik、Shimizu Nobuhiro、Yoshimura Tsuyoshi
    • Journal Title

      IOP Conference Series: Earth and Environmental Science

      Volume: 374 Issue: 1 Pages: 012022-012022

    • DOI

      10.1088/1755-1315/374/1/012022

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      清水伸泰、藤井毅、戎煜、石川幸男、櫻井健志、光野秀文
    • Journal Title

      化学と生物

      Volume: 57 Pages: 749-759

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      清水伸泰
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      Volume: 53 Pages: 4-7

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      吉野広軌、清水伸泰
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      島野智之、蛭田眞平、清水伸泰
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      日本動物学会
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    • Author(s)
      島野智之、蛭田眞平、清水伸泰
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  • [Presentation] 節足動物が産生する情報化学物質の生物有機化学的研究2019

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      清水伸泰
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      森山太介、吉田直樹、清水伸泰
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    • Author(s)
      島野 智之、長谷川 元洋、萩原 康夫
    • Total Pages
      168
    • Publisher
      朝倉書店
    • ISBN
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    • Publisher
      朝倉書店
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      https://lab.kuas.ac.jp/~bioorgchem/

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    • URL

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    • Inventor(s)
      高原千尋、清水伸泰
    • Industrial Property Rights Holder
      高原千尋、清水伸泰
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2019
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URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2024-01-30  

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