2004 Fiscal Year Annual Research Report
微生物・植物テルペノイド生合成遺伝子クラスターの取得と利用による物質生産と開発
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16208012
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Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
佐々 武史 山形大学, 農学部, 教授 (80023456)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山根 久和 東京大学, 大学院・生物生産工学研究センター, 教授 (80090520)
星野 力 新潟大学, 農学部, 教授 (30165542)
加藤 修雄 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (50150537)
及川 英秋 北海道大学, 大学院・理学研究科, 教授 (00185175)
大利 徹 富山県立大学, 生物工学研究センター, 助教授 (70264679)
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| Keywords | テルペノイド / 生合成 / 遺伝子クラスター / 環化酵素 / P450酸化酵素 |
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| Research Abstract |
フシコクシン生産菌から、新たなジテルペン環化酵素遺伝子(PaDC3)を取得し、融合タンパク質としてその機能解析を行った結果、新奇四環性ジテルペン炭化水素が生成した。フシコクシンのアグリコン部および糖鎖部を化学修飾し、急性骨髄性白血病系培養細胞に対して、コチレニンに匹敵する分化誘導活性を有する誘導体を得た。フォマクチンおよび抗ガン剤タキソール炭素骨格生合成上の共通不安定中間体を合成し、その挙動を観察した。低温ではフォマクチン型、室温ではタキソール型生成物に変換された。エミンドールとパキシリンの生合成中間体インドールジテルペンの重水素標識体を合成し生産菌へ取込ませた。生成物の構造解析から共通の生合成中間体であることを証明した。結核菌Rv3377c遺伝子は病原性と関連があることが最近明らかにされた。このクローニングと機能解析の結果、ハリマジエン骨格を構築するジテルペン環化酵素であることを実証した。テトラテルベン化合物(C40)であるKS505a産生放線菌から、オクタプレニル2リン酸(C40)生合成遺伝子を取得し周辺領域を解析した結果、推定KS505a生合成遺伝子群を見出した。Phaeosphaeria sp. L487株とGibberel la fujikuroi由来GA 20-酸化酵素遺伝子をPichia pastorisに組み込み,活性を調べたところ、生細胞で弱い活性を確認できた。イネフィトアレキシン(モミラクトン、オリザレキシンA-F)の生合成に関与するA型環化酵素2種の機能を決定した。イネの2番、4番染色体に、ジテルベン型フィトアレキシン生合成に関与するP450酵素遺伝子がジテルベン環化酵素遺伝子とともにクラスターを形成して存在している可能性を示した。
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