2004 Fiscal Year Annual Research Report
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15101007
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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・薬学研究科, 教授 (90107384)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤井 勲 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助教授 (70181302)
渋谷 雅明 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助教授 (50170923)
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| Keywords | 機能ゲノム学 / 天然物 / 生合成酵素 / トリテルペン / ポリケタイド / モデル植物 / 放線菌 / 糸状菌 |
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| Research Abstract |
【トリテルペン合成酵素の機能解析】(1)モデル植物であるシロイヌナズナから3種のトリテルペン合成酵素cNDAをクローニングし、それぞれ、三環性の生成物を与えるクローン、二環生成後第一環が開裂した生成物を与えるクローン、五環形成後第三環が開裂した生成物を与える酵素と同定した。三環性の生成物および開裂型トリテルペンを生成物として与える酵素のクローニングは初めての例である。(2)トリテルペン合成酵素の基質特異性を検討するため、末端二重結合を還元したもの、および二つの末端メチル基を欠損したオキシドスクワレンアナログを化学合成し、エンドウ由来β-アミリン合成酵素と反応させ、非天然型の4種の新規化合物を得た。また、これら化合物の構造解析の結果から、E環形成の反応機構を考える上で興味深い知見を得た。
【ポリケタイド生合成酵素の機能解析】(1)糸状菌Aspergillus fumigatus由来のAyglp酵素がヘプタケタイドYWA1を加水分解的に開裂し、アセト酢酸とテトラヒドロキシナフタレンT4HNを生成することを実証し、部位特異的変異体の機能解析から、活性中心セリン残基のアシル化酵素中間体を経る反応機構であることを明らかにした。(2)ペンタケタイドT4HN合成酵素PKS1のキメラ体などの発現解析の結果、C末端クライゼンサイクラーゼドメインが生成物の炭素鎖長の制御にも関与することを明らかにした。(3)Streptomyces carzinostaticusよりクローン化したタイプI型PKS遺伝子を異種放線菌で発現させ、ネオカルジリン類が生産されることを確認した。(4)放線菌におけるベンゾイソクロマンキノン系抗生物質生合成において、立体化学を逆に制御する還元酵素RED1とRED2は、3次元構造上も生化学的な触媒機構にも顕著な違いがあることを明らかにした。
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