2013 Fiscal Year Annual Research Report
悉皆的二次代謝経路推定に向けたデータベースおよび要素技術の研究開発
| Project Area | Biosynthetic machinery: Deciphering and regulating the system for bioactive metabolite diversification |
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| Project/Area Number |
22108009
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
金谷 重彦 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (90224584)
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| Project Period (FY) |
2010-06-23 – 2015-03-31
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| Keywords | 酵素 / 植物 / 微生物 / マイクロアレイ / 生体分子 |
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| Research Abstract |
生物の生産する化合物には、ほとんどすべての生物種により普遍的に生産される一次代謝物と、限られた生物種の間で共有され様々な生物活性と多様な化学構造を有する二次代謝産物(天然物)がある。二次代謝産物は植物に限っても約20万種類のものが存在すると推定されている。
本バイオマシナリーにおいて、今までに解明されている二次代謝反応を酵素、反応、アミノ酸配列情報、さらには反応機構をデータベースに収録し公開することにより、本研究プロジェクの推進に貢献することが本研究課題の目的である。そこで、本年度は、個々の代謝物が生物へ与える影響を代謝物活性DB（4,000種の代謝物と生物活性情報の関係）を整理した。本プロジェクトで開発研究を進めている生物-酵素-酵素反応からなるデータベース（Motorcycle DB）の構築を進めている。このようなデータベースを完備すると薬用/食用生物の知識からヒトの恒常性維持に関わるビッグ・データを基盤とした悉皆的な分子メカニズムの解明が可能となる期待される。 代謝データベースMotercycleには，酵素反応、基質と生成物、反応の詳細情報を得ることができる．また、ペプチド配列から酵素反応を検索することも可能である．現在までに，文献情報をもとに植物を中心に，モノテルペン合成酵素，セスキテルペン合成酵素，ジテルペン合成酵素，トリテルペン合成酵素，P450（CYP）酵素，アルカロイド合成，フラボノイド合成に関わる酵素の反応を整理し，DBについて論文誌にその詳細を報告した。また、本データベース(KNApSAcK Motor Cycle)はhttp://kanaya.naist.jp/motorcycle/top2.htmlより無償公開している．さらに、使用法については生物工学会誌にて日本語で、Plant Cell Physiol.誌にて英語で解説した。また、
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本プロジェクト全体の組織によるサポートがとても強かったため、データの収集が比較的効率的になされた。これにより、データベースの充実が図れた。
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| Strategy for Future Research Activity |
本バイオマシナリーにおいて、今までに解明されている二次代謝反応を酵素、反応、アミノ酸配列情報、さらには反応機構をデータベースに収録し公開することにより、本研究プロジェクの推進に貢献することが本研究課題の目的である。そのため、今後の研究の推進方策としては、計画に沿って、二次代謝物に関わる酵素情報の充実を図ることである。本データベースでは、酵素情報について、アミノ酸配列、二次代謝情報、反応情報、さらには反応機構についての文献情報を調査し、収録することであり、本年度は特にポリケタイド生合成に関する酵素情報の充実を図る
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