特異な化学構造をもつ海洋産リポペプチドの生合成機構解明に基づく人工誘導体生産
Publicly Offered Research
| Project Area | Creation of Complex Functional Molecules by Rational Redesign of Biosynthetic Machineries |
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| Project/Area Number |
19H04662
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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 | Keio University |
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Principal Investigator |
末永 聖武 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (60273215)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
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| Keywords | ミンナミドA / リポペプチド / 繰り返し構造 / 生合成遺伝子 / 化学合成 / Okeania hirsuta / ゲノムDNA / 生合成機構 / 熱帯病原虫 |
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| Outline of Research at the Start |
ユニークな繰り返し構造の脂肪鎖をもつリポペプチド、ミンナミド類を産生する海洋シアノバクテリア から生合成遺伝子クラスターを探索し、ミンナミド類の生合成機構を明らかにする。ミンナミド類の脂肪鎖は、 特有の繰り返し構造をもつことから反復型のポリケチド合成酵素(PKS)が関与していると考えられる。またミンナミド類の化学合成法も確立し、様々な誘導体を得る方法を確立する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ミンナミドAを産生する海洋シアノバクテリアOkeania hirsutaの実験室における培養やゲノム抽出を検討するために必要なシアノバクテリアを採集するべく、過去に何度も沖縄県水納島へ出かけ採集を試みたが、目的のシアノバクテリアを見つけることができなかった。さらに範囲を広げて各所で海洋シアのバクテリア試料を採集した結果、目的のOkeania hirsutaのサンプルを入手することができた。ミンナミドAを産生していることも確認できたため、そのゲノムDNAを抽出した。このシアノバクテリアOkeania hirsutaの抽出液は非常に粘性が高く、通常の方法では鞘の除去や大量に含まれる多糖類の除去が困難であった。検討の結果、遠心分離操作や界面活性剤による処理を複数回行うことで、ゲノムDNAの純度を上げることができた。しかし、まだ純度が十分でないため、さらに精製条件を検討し、純度の良いゲノムDNAが得られ次第、次世代シークエンサーによる配列解析を実施する。また、上記の新たに採集できたOkeania hirsutaの抽出物を分離・精製したところ、ミンナミドAの新たな類縁物質を複数単離することができた。現在、立体化学の決定を行なっている。さらに、ミンナミドAの化学合成研究を進めている。共役ケトンの立体選択的1,2還元により生成するアリル位水酸基を利用して、３置換オレフィンのカチオン性錯体触媒を用いる立体選択的水素化により、ミンナミドAの脂肪酸部に含まれる特徴的な繰り返しを構築する手法を確立した。現在、この手法により脂肪酸部の合成を進めている。ペプチド部の異常アミノ酸の合成法を確立し、それぞれ縮合した２種のペプチドのフラグメントカップリングを行ったところ、縮合時にかなりの割合でエピ化することが分かった。
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| Research Progress Status |
令和2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 |
令和2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
(11 results)
