ATP-grasp酵素によって生合成される新規環状ペプチドの異宿主生産
| Project/Area Number |
21F21095
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Section | 外国 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 38040:Bioorganic chemistry-related
|
|---|
| Research Institution | Shizuoka University |
|---|
Principal Investigator |
小谷 真也 静岡大学, 農学部, 教授 (20510621)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
KAWEEWAN ISSARA 静岡大学, 農学部, 外国人特別研究員
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-28 – 2023-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
|
| Budget Amount *help |
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
|
|---|
| Keywords | 環状ペプチド / 異宿主生産 / ATP-graspリガーゼ |
|---|
| Outline of Research at the Start |
ペプチドは様々な生理活性を示すことで医薬産業上有望な素材である。生体内ではプロテアーゼによって分解されてしまうことから直鎖ペプチドは応用が難しく、代謝されにくい環状ペプチドが注目されている。ATP-grasp酵素は環状ペプチドを生み出す修飾酵素であり、バクテリアのゲノムに多種多様な遺伝子が広く分布している。本課題において、バクテリアの遺伝子情報から発見したATP-grasp酵素コード遺伝子を含む遺伝子クラスターをクローニングし、大腸菌を用いて環状ペプチドの異宿主生産を行う。さらに得られた環状ペプチドの構造と生理活性を明らかにする。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
リボソーム翻訳系翻訳後修飾ペプチド(RiPPs: Ribosomally synthesized and post-translationally modified peptides) はバクテリアやカビによって生産されるペプチドでリボソーム翻訳系によって生合成される天然物の総称である. 20以上のクラスに分けられ、その中には、ランチペプチド, チオペプチドなど多様な構造を有するペプチドが含まれる。特に、ATPを反応に用いて、環状化するペプチド群が知られている。本研究においては、ゲノムマイニングの手法を用いて、遺伝子クラスターを大腸菌に組み込み、発現生産の手法で、新しい環状ペプチドを得ることを目的としている。本年度は、ゲノムマイニングの結果、高熱性細菌であり、クテドノバクテリアに属するThermosporothrix hazakensisのゲノムに生合成遺伝子を見出した。さらにクローニングを行い、発現ベクターに前駆体遺伝子と、修飾酵素遺伝子を組み込んだ。大腸菌のT7プロモーター発現システムを用いて、発現を行った。菌体抽出を行い、HPLCおよびESI-MSを用いて化学分析を行ったところ、目的とするペプチドを検出することができた。さらに培養を行い、ペプチドの分離を進めた結果、Hazakensin AおよびBと命名した二つのペプチドが得られた。NMRおよびESI-MSを用いて、構造解析を行ったところ、三環性のペプチドであることが明らかとなった。また、生産条件を検討したところ、高い温度の方がより生産が向上することが明らかとなった。これは、修飾酵素の反応が高温の方が反応性が高いことが要因と考えられる。
|
| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
Report
(2 results)
Research Products
(3 results)
