| Project/Area Number |
22K06665
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 47050:Environmental and natural pharmaceutical resources-related
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| Research Institution | University of Shizuoka |
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Principal Investigator |
Sato Michio 静岡県立大学, 薬学部, 准教授 (10629695)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | 天然物生合成 / ゲノムマイニング / 標的分子 |
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| Outline of Research at the Start |
微生物や植物が生産する二次代謝産物の中でも抗生物質をはじめとする他者を排斥する活性を持つ化合物は、生産宿主自身にも作用すると考えられる。そのため生産宿主はそれに対する耐性機構を必然的に保持しなければならない。この耐性機構を利用した物質探索は耐性遺伝子指向型ゲノムマイニング(resistance gene-guided genome mining, 本申請書ではターゲットゲノムマイニングとする)と呼ばれている。本研究ではターゲットゲノムマイニングによる物質探索を基盤とした標的分子の同定および耐性遺伝子の耐性機構を解明することを目的とする。
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| Outline of Final Research Achievements |
Based on previous targeted genome mining studies, this study aimed to determine whether the putative resistance enzyme encoded within the biosynthetic gene cluster (BGC) functions as the target molecule, and to elucidate the molecular mechanism by which resistance is acquired. As a result, we identified FrzK encoded by the biosynthetic gene cluster of the fungal immunosuppressive compound FR901483 as both the resistance enzyme and the target molecule, aminophosphoribosyltransferase (PPAT). PPAT is a universally conserved enzyme involved in purine biosynthesis. Through protein crystallization and structural modeling, we identified the key amino acid residues and the molecular mechanism underlying FrzK-mediated resistance.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
ターゲットゲノムマイニングでは、微生物のゲノム情報を利用することで、生物活性物質の探索と、その標的分子の同定を一挙に行うことが可能となる画期的な手法である。また、今回の我々の研究結果のように、これまで不明であった生物活性物質の標的分子の特定や酵素の耐性メカニズムの解明など学術的に重要な知見も得られた。
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