2000 Fiscal Year Annual Research Report
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10358015
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
海老塚 豊 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 教授 (90107384)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
嶋田 寿男 日本ロシュ研究所, 主席研究員
藤井 勲 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助教授 (70181302)
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| Keywords | トリテルペン合成酵素 / オキシドスクワレン / サポニン / 生合成遺伝子 / 放線菌 / エンジイン / 抗生物質 / 耐性 |
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| Research Abstract |
(1)トリテルペンサポニン大量生産系の開発
シロイヌナズナのゲノムプロジェクトで配列が報告されている機能未同定のオキシドスアレン閉環酵素クローンの酵素機能を酵母発現系により解析し、taraxasterol,β-amyrinをはじめとする9種のトリテルペンを生成することを明らかにした。生成物として複数の骨格のトリテルペンを与える多機能型トリテルペン合成酵素については、すでに前年度の研究でエンドウよりクローニングしたが、本研究によりこれらの多機能型トリテルペン合成酵素が植物界に広く分布する可能性が示唆された。またこれら多機能型酵素の生成するマイナープロダクトが、全てこれまで推定されていた中間体カチオンから派生する生成物であることは、酵素反応過程におけるこれら中間体カチオンの存在を支持する事実である。一方、トリテルペン合成酵素遺伝子による植物トリテルペンの代謝工学モデルとして、ルペオール合成酵素遺伝子LUP1を、アンチセンス方向に導入した遺伝子組替えシロイヌナズナを作成した。この形質転換シロイヌナズナは全くルペオールを生成せず、トリテルペン合成酵素遺伝子によるによる代謝工学の実用性を示した。また、この形質転換植物は草丈がコントロール植物の約60%という矮性を示し、ルペオールあるいはその代謝産物が植物の正常な成長に何らかの生理的役割を持つことを明らかにした
(2)新規エンジイン型抗腫瘍抗生物質生産系の開発
エンジイン構造の生合成機構を明らかにするため、ダイネミシンA生産菌Micromonospora chersinaのポリケタイド生合成遺伝子クラスターの解析を進め、現在までに約25kbの塩基配列を決定、24個のORFの存在を見出した。また、9員環型エンジイン化合物ネオカルチノスタチンについても、生産菌Streptomcyescarzinostaticusのゲノムライブラリーより、タイプIおよびII型ポリケタイド合成酵素遺伝子、デオキシ糖生合成遺伝子をそれぞれ含むクローンを取得し、その解析を進めている。
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[Publications] H.Hayashi: "Molecular cloning and characterisation of a cDNA for Gyrrbiza glabra cyclonted Synthase."Biol.Pharm.Bill.. 23. 231-234 (2000)
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[Publications] M.Morita: "Molecular cloning and functional expression of triterpene synthase from pea (Pirurm satirum)"Enr.J.Biochem.. 267. 3453-3460 (2000)
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[Publications] T.Kushiro: "Mutational Studies on triterpene synthases, Engineering luped synthase into β-amyrin synthase."J.Am.Chem.Soc.. 122. 6816-6824 (2000)
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[Publications] T.Kushiro: "A novel multifunctional triterpene synthase from Arabidopsis theliana."Tetrahedron Letters. 41. 7705-7710 (2000)
