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サブユニット組成によるノルリグナン生合成反応の制御機構

Publicly Offered Research

Project AreaBiosynthetic machinery: Deciphering and regulating the system for bioactive metabolite diversification
Project/Area Number 23108512
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 InstitutionKyoto University

Principal Investigator

鈴木 史朗  京都大学, 生存圏研究所, 助教 (70437268)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2012: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2011: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Keywordsノルリグナン / 結晶構造解析 / 反応機構 / サブユニット / 生合成 / ヒノキレジノール / フェニルプロパノイド
Outline of Annual Research Achievements

ノルリグナンは、2個のベンゼン環と5個の炭素原子の側鎖からなる化合物の総称で、スギやヒノキなどの針葉樹の心材に多く蓄積し、抗菌性などの生理活性を示す。近年、研究代表者らは、非ノルリグナン炭素骨格のp-クマル酸p-クマリルから、ノルリグナン炭素骨格を有するcis-ヒノキレジノールへの変換は、二種類のサブユニット(αとβ)から成るヘテロ二量体酵素のcis-ヒノキレジノール合成酵素により触媒されることを示した。さらに、天然型のαβヘテロ二量体酵素は光学的に純粋な天然型のcis-ヒノキレジノールのみを生成させるのに対し、非天然型のααやββのホモ二量体酵素は、光学純度の低い非天然型のtrans-ヒノキレジノールのみを生成させることを明らかにした。すなわち、サブユニット組成の違いにより、酵素反応のシス-トランス選択性およびエナンチオ選択性が制御される新規な機構を見出した。そこで、本研究では、X線結晶構造解析により、サブユニット組成による酵素反応の制御機構を明らかにする。昨年度、X線結晶構造解析のための組換えタンパク質の大量調製を行ったが、精製酵素は複数の多量体の混合物として存在している可能性が示唆されたたため、本年度は、熱シフトアッセイにより、精製タンパク質の安定化条件を調べたところ、αβ酵素およびββ酵素について、二量体として安定的に存在する条件を見出した。さらに、この条件で保存された精製酵素に対し、種々の条件下で結晶化実験を行ったところ、ββ酵素については結晶が生成した。この結晶をX線回折実験に供し、ββ酵素結晶の格子定数を求めることに成功した。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2012 2011

All Presentation (4 results) (of which Invited: 3 results) Book (1 results)

  • [Presentation] サブユニット組成によるノルリグナン生合成反応の制御機構2012

    • Author(s)
      鈴木史朗、山村正臣、服部武文、 三上文三、梅澤俊明
    • Organizer
      第4回生合成マシナリー公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学弥生講堂
    • Year and Date
      2012-12-07
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Biosynthesis of Hinokiresinols2012

    • Author(s)
      Shiro Suzuki, Masaomi Yamamura, Takefumi Hattori, Toshiaki Umezawa
    • Organizer
      The International Conference of Natural Products Biosynthesis (ICNPB)
    • Place of Presentation
      淡路夢舞台国際会議場
    • Year and Date
      2012-07-12
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ヒノキレジノールの生合成機構2012

    • Author(s)
      鈴木史朗
    • Organizer
      第34回GRLバイオサイエンスセミナー「植物二次代謝フロンティアシンポジウム」
    • Place of Presentation
      静岡大学大学会館セミナールーム
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Heterologous Expression of 4-Coumaroyl Transferase from Asparagus officinalis in Pichia pastoris2011

    • Author(s)
      Mayu Suzuki, Shiro Suzuki, Kiyohiko Igarashi, Toshiaki Umezawa, Masahiro Samejima
    • Organizer
      The 4th Conference on Biosynthesis of Plant Cell Wall
    • Place of Presentation
      淡路夢舞台国際会議場
    • Year and Date
      2011-10-03
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Book] 木質の形成第2版2011

    • Author(s)
      福島和彦、高部圭司、船田良、梅澤俊明、杉山淳司、山本浩之編集
    • Total Pages
      593
    • Publisher
      海青社
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-04-06   Modified: 2018-03-28  

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