• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Functional and structural analyses of electocyclization enzymes involved in fungal natural product biosynthesis

Publicly Offered Research

Project AreaCreation of Complex Functional Molecules by Rational Redesign of Biosynthetic Machineries
Project/Area Number 17H05449
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionIwate Medical University

Principal Investigator

藤井 勲  岩手医科大学, 薬学部, 教授 (70181302)

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電子環化酵素 / 糸状菌 / 生合成
Outline of Annual Research Achievements

二次代謝産物生合成における電子環状化・付加反応を触媒する酵素の機能解析と構造解析を目的として、本年度はポリケタイド合成酵素ShmAおよびShmAが生産するpreshimalactoneの酸化酵素ShmBについて酵母での異種発現系の構築を中心に研究を進めた。
糸状菌E. variecolorの遺伝子であるshmAはイントロンを持つことから、shimalactoneを生産する麹菌のshmA、shmB共発現形質転換体より、shmAのmRNAを調製し、イントロンが1ヶ所であることを確認した。同様にshmB cDNAも取得し、これらを酵母発現ベクターに導入した。まず、PKS発現用宿主Sc BJ5464-npgAでのshmA発現を試みたが、preshimalactoneの生産は認められなかった。その原因として、A. nidulans由来のnpgAがShmAを認識しない可能性を考え、ShmAが発現しているA. oryzaeよりそのphosphopantetheine転移酵素遺伝子を検索し、npgAと45%相同性を示すapt遺伝子を見出した。次いで、Sc BJ5464株でshmAとaptを共発現させて、5’-UTR配列、プロモーターなど種々の検討してpreshimalactoneの生産を検討したが、確認するには至らなかった。
一方、preshimalactone oxideが酸性条件下にエポキサイドが開環すると考え、この中間体から非酵素的にshimalactoneが生成するかどうかについて、東京大学薬学系研究科の内山教授との共同研究を行い、計算化学的に進行可能であることを明らかにした。
また、ShmBおよびソラナピロン合成酵素Sol5のタバコ培養細胞での発現についても検討し、遺伝子導入株を取得と発現の確認を進めている。

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。

Report

(2 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2019 2018 2017 Other

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (9 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Identification of the biosynthetic gene cluster for himeic acid A, a ubiquitin-activating enzyme (E1) inhibitor, in Aspergillus japonicus2018

    • Author(s)
      Makoto Hashimoto, Hikaru Kato, Ayako Katsuki, Sachiko, Tsukamoto, Isao Fujii
    • Journal Title

      ChemBioChem

      Volume: 19 Issue: 6 Pages: 535-539

    • DOI

      10.1002/cbic.201700584

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] pH-Dependent production of himeic acid A and its non-enzymatic conversions to himeic acids B and C2018

    • Author(s)
      Ayako Katsuki, Hikaru Kato, Yurika Tahara, Makoto Hashimoto, Isao Fujii, Sachiko Tsukamoto
    • Journal Title

      Bioorg. Med. Chem.

      Volume: 26 Issue: 8 Pages: 1869-1874

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2018.02.034

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Discovery of a Fungal Multicopper Oxidase That Catalyzes the Regioselective Coupling of a Tricyclic Naphthopyranone To Produce Atropisomers2018

    • Author(s)
      Mio Kawaguchi, Taichi Ohshiro, Masayuki Toyoda, Satoshi Ohte, Junji Inokoshi, Isao Fujii, Hiroshi Tomoda
    • Journal Title

      Angwandte Chemie Int. Edt.

      Volume: 57 Issue: 18 Pages: 5115-5119

    • DOI

      10.1002/anie.201800415

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Emericella variecolor GF10のメロテルペノイド生合成遺伝子クラスター2019

    • Author(s)
      内藤未早妃、工藤 萌、千葉 環、松川美保、宮 彩子、橋元 誠、林 宏明、藤井 勲
    • Organizer
      第138年会日本薬学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ユビキチン活性化酵素の選択的阻害剤himeic acid AのpH依存的生成とhimeic acids B, Cへの非酵素的変換2018

    • Author(s)
      勝木理子、田原由莉歌、加藤 光、橋元 誠、藤井 勲、塚本佐知子
    • Organizer
      第60回天然有機化合物討論回
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ゲノム編集技術CRISPR/Cas9を用いた糸状菌天然物の異種生産2018

    • Author(s)
      佐藤優哉、瀧野純矢、椎名哲也、鵜飼孝大、南篤志、尾﨑太郎、劉 成緯、藤井 勲、丸山潤一、及川英秋
    • Organizer
      日本農芸化学会2018年度大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] CRISPR/Cas9システムを用いた糸状菌由来天然物の異種生産2018

    • Author(s)
      佐藤優哉、瀧野純矢、椎名哲也、鵜飼孝大、南 篤志、尾﨑太郎、劉 成偉、藤井 勲、丸山潤一、及川英秋
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 糸状菌生合成電子環化酵素の機能と構造解析2017

    • Author(s)
      藤井 勲
    • Organizer
      新学術領域研究「生合成リデザイン」第2回公開シンポジウム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Asteltoxin生産菌Emericella variecolor IFM42010由来ポリケタイド合成酵素遺伝子の機能解析2017

    • Author(s)
      橋元 誠、安保聖香、松戸公仁、佐藤紀恵、藤井 勲
    • Organizer
      第56年会日本薬学会東北支部大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 糸状菌Emericella variecolor IFM4210のasteltoxin生合成遺伝子2017

    • Author(s)
      橋元 誠、佐藤紀恵、藤井 勲
    • Organizer
      第17回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物病原性糸状菌で見いだされたalternapyrone生合成遺伝子クラスターの機能解析2017

    • Author(s)
      佐藤優哉、南 篤志、熊倉直祐、Gan Pamela、尾崎太郎、劉 成緯、藤井 勲、白須 賢、及川英秋
    • Organizer
      第17回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 糸状菌生合成電子環化酵素の機能と構造解析2017

    • Author(s)
      藤井 勲
    • Organizer
      新学術領域研究「生合成リデザイン」第3回公開シンポジウム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Remarks] 岩手医科大学薬学部・天然物化学分野ホームページ

    • URL

      http://inpc.iwate-med.ac.jp/iNPC_IMU/HOME.html

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Remarks] 岩手医科大学薬学部天然物化学講座ホームページ

    • URL

      http://inpc.iwate-med.ac.jp

    • Related Report
      2017 Annual Research Report

URL: 

Published: 2017-04-28   Modified: 2019-12-27  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi