新規酵素の立体構造を基にした、有用酵素のマイニングと機能改良
Publicly Offered Research
| Project Area | Creation of Complex Functional Molecules by Rational Redesign of Biosynthetic Machineries |
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| Project/Area Number |
17H05439
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
藤橋 雅宏 京都大学, 理学研究科, 助教 (10397581)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2018)
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| Budget Amount *help |
¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000)
Fiscal Year 2018: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2017: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
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| Keywords | 結晶構造解析 / テルペン合成酵素 / ピロリン酸 / リン酸化酵素 / 酵素反応 / 構造生物学 / タンパク質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、特徴的な反応を触媒する2つの新規酵素、無機ピロリン酸(PPi)を用いてイノシトールをリン酸化する酵素PPi-IKや、炭素数25個以上のテルペンをプレニル二リン酸から合成する酵素BalTSについて、それぞれの立体構造を決定し、活性の鍵となる部分を見いだす。その情報を基に、関連する新しい酵素のマイニングや、テーターメード改良による「天然にない化合物の合成」ならびに「希少な生合成物質の安価な生産」を目指している。
PPi-IKについては、前年度までの研究結果であるPPi-IK/リン酸基供与体PPiのアナログ基質/リン酸基受容体イノシトールの三者複合体の結晶構造の精密化を完了させた。この結果と前年度までの結果を文献(Nagata et al. 2018)にまとめた。またこの三者複合体の結晶構造の分析により明らかになったPPi-IKの基質認識機構を基に、リン酸基受容基質の改変を目指した。その結果、野生型とは異なる生成物を与える改変型PPi-InsKを得ることができた。
BalTSについては文献(Fujihashi et al. 2018)でまとめた基質非結合型の結晶化手法を基盤に、基質結合型結晶を得ることを目指した。はじめに大きな疎水性部分をもつBalTS基質溶液を調製するための溶媒を検討した。その結果、20%のメタノールがBalTSと基質複合体の結晶を得るために適切であることがわかった。この条件で得た結晶の回折データを取得し、電子密度の分析を行ったところ、基質に相当する電子密度が得られた。現在構造の精密化を進めている。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(24 results)
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[Journal Article] Crystal structure and functional analysis of large-terpene synthase belonging to a newly found subclass2018
Author(s)
Masahiro Fujihashi, Tsutomu Sato, Yuma Tanaka, Daisuke Yamamoto, Tomoyuki Nishi, Daijiro Ueda, Mizuki Murakami, Yoko Yasuno, Ai Sekihara, Kazuma Fuku, Tetsuro Shinada and Kunio Miki,
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Journal Title
Chemical Science
Volume: 9
Issue: 15
Pages: 3754-3758
DOI
NAID
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