| Project/Area Number |
22K19212
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Review Section |
Medium-sized Section 40:Forestry and forest products science, applied aquatic science, and related fields
|
|---|
| Research Institution | Kyushu University |
|---|
Principal Investigator |
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
|
| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
|
|---|
| Keywords | セスキテルペン合成酵素 / 担子菌 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
担子菌（キノコ）に由来するセスキテルペン合成酵素をひとつの実験例として、新奇な酵素機能を生み出す技術戦略を確立し、遺伝子工学を軸とするモノ創りバイオ技術に新概念を与える。「生物は不都合な酵素活性を封印しながら進化した」という作業仮説に基づき、「封印された酵素を遺伝子工学的に逆進化させることでユニークな機能が誕生する」ことを実証する。本挑戦が結実すれば、担子菌のSTSを例として「不活化された酵素が逆進化によってスーパー酵素に変貌する」という新たな研究概念が誕生する。
|
| Outline of Final Research Achievements |
Based on our original hypothesis that organisms evolved by quenching detrimental enzyme activities, we performed to synthesize novel natural products by introducing genetic engineering into basidiomycetous sesquiterpene synthases (STSs). A series of sesquiterpene compounds was produced when putative cDNAs of STSs, whose transcription were not confirmed in nature, was prepared from genomic DNA and applied for heterologous expression in yeast. In addition, chimerization of STS genes, that could not show enzymatic activity as native form, resulted in emerging active STSs that produced novel sesquiterpenes. The compounds and their derivatives obtained in this study may play important roles in the biological functions of basidiomycetes.
|
| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究では、担子菌の進化過程で活性を喪失したと考えられるセスキテルペン合成酵素に焦点をあて、その活性を復元することで新規化合物が獲得可能となることを示した。担子菌類には非常に多くのSTS遺伝子が見出される一方で、これらの中には酵素活性を示さない分子種も多く存在する。本研究は、不活性なSTSを人為的に改変することでユニークなセスキテルペン合成活性が発現することを明らかにした例であり、本研究を基軸として様々なセスキテルペンの合成が可能になると期待される。
|
