Practical one-pot synthesis of firefly luciferine and elucidation of the biosynthesis

Research Project

Project/Area Number	23K17974
Research Category	Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Medium-sized Section 37:Biomolecular chemistry and related fields
Research Institution	Nagoya University
Principal Investigator	西川俊夫名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (90208158)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	大場裕一中部大学, 応用生物学部, 教授 (40332704)
Project Period (FY)	2023-06-30 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000) Fiscal Year 2025: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000) Fiscal Year 2024: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000) Fiscal Year 2023: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords	ホタルルシフェリン / 生合成 / one-pot 合成 / 生物発光
Outline of Research at the Start	ホタルの生物発光は、ルシフェラーゼアッセイとして今日の生物学研究で欠かすことができない。この発光反応の分子機構は詳しく調べられているが、基質ルシフェリンの生合成経路とその機構の大半は未解明のままである。本研究では、まず申請者らが偶然発見したベンゾキノンとシステインをつかった非酵素的one-pot合成反応を改良することで実用的なルシフェリンの化学合成法を開発する。one-pot合成反応がルシフェリン生合成と類似していることから、この反応の中間体を使って生合成酵素、酵素遺伝子を同定する。ルシフェリンの構造決定以来およそ60年の謎であるルシフェリンの生合成経路、機構を明らかにしようとする研究である。