芳香族ポリケタイド生合成の理解・分解・再構築

Publicly Offered Research

Project Area	Creation of Complex Functional Molecules by Rational Redesign of Biosynthetic Machineries
Project/Area Number	17H05447
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Science and Engineering
Research Institution	University of Shizuoka
Principal Investigator	鮒信学静岡県立大学, 食品栄養科学部, 准教授 (70361574)
Project Period (FY)	2017-04-01 – 2019-03-31
Project Status	Completed (Fiscal Year 2018)
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)
Keywords	ポリケタイド / 微生物 / メラニン
Outline of Annual Research Achievements	III型ポリケタイド合成酵素は、単独でポリケタイドの伸長と環化反応を触媒すると考えられていた。我々は、III型ポリケタイド合成酵素の反応に関与する新奇環化酵素を微生物および植物から探索した。Streptomyces sp. NRRL S-340のゲノムに存在する機能未知遺伝子、III型PKS様遺伝子、脱水酵素様遺伝子[IG64_RS22470（70）、IG64_RS22475（75）]で構成されるオペロンに着目し、このオペロンの機能解析を行った。当該オペロンが生産する化合物を明らかにするために、S. coelicolor M1146を宿主として、70および75を共発現しところ、6,8-dihydroxy-3-methylisocoumarin（isocoumarin）が蓄積されることを明らかにした。70および75の機能を明らかにするために、組換え70 および75を調製し、そのin vitro 反応液のHPLC分析を行った。結果、70 と75が共存する時のみisocoumarinが生産された。70のみを用いたin vitro反応液のLC/HRMS分析から、蓄積した中間体と考えられるpentaketide-CoAに相当するイオンピークを検出した。さらに、70、75のin vitro 反応液のLC/HRMS分析ではpentaketide-CoAが脱水環化され、芳香環化したaro-pentaketide-CoAに相当するイオンピークが検出された。そのイオンピークを粗精製し75と反応させた結果、isocoumarinの生成が確認された。
Research Progress Status	平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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。