2014 Fiscal Year Annual Research Report
糖転移反応を基盤とする抗生物質生合成マシナリー多様性創出機構の解明
| Project Area | Biosynthetic machinery: Deciphering and regulating the system for bioactive metabolite diversification |
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| Project/Area Number |
22108003
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
江口 正 東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (60201365)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 生合成 / アミノグリコシド抗生物質 / ポリケチド抗生物質 / 生合成酵素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、特徴ある化学構造と有用な生理活性を持つ微生物が産生する二次代謝産物に焦点を絞り、それらの生合成系を遺伝子・酵素レベルで精密に解析することを目的としている。
ビセニスタチンはStreptomyces halstedii HC34から単離された抗腫瘍性20員環マクロラクタム抗生物質である。ビセニスタチンのアグリコンは、特徴的なアミノ酸とポリケチド鎖が連結して構築すると考えられ、生合成工学的手法により新たな分子創製も可能になると期待された。既にビセニスタチンのスターター生合成に関しては、アミノ基の保護脱保護反応を経て生合成されることを明らかにしているが、その詳細な反応機構をスターター生合成に関わる酵素群のX線結晶解析を通して明らかにした。さらに同様なマクロラクタム抗生物質であるヒタチマイシンの生合成遺伝子クラスターを明らかにし、その生合成の全貌を明らかにした。
また、アミノグリコシド系抗生物質の生合成研究では、これまで未解明であったブチロシンに生合成における３”位の水酸基のエピメリ化反応が２つのNAD(P)依存の酸化還元酵素によって触媒されることを明らかにし、ブチロシンの生合成をすべて酵素レベルで明らかにした。さらに、臨床上有用なネオマイシンの生合成では、その生合成の最終段階でラジカルSAM酵素が、5’’’のアミノメチル基のエピメリ化反応を触媒することを明らかにした。これは、ラジカルSAM酵素がエピメリ化反応を触媒する初めての例である。
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| Research Progress Status |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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