2005 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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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
佐々 武史 山形大学, 名誉教授 (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, 農業科学研究所, 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 |
イネのOsKS5、OsKS6の機能解析に成功し、ゲノムデータベースに存在する環化酵素遺伝子の機能解析は完了した。イネフィトアレキシン生合成環化酵素OsDTC1に関し、複数の基質を用いた際の生成物の作り分けや速度論的解析により本酵素の特異な性質を明らかにした。イネの4番染色体において、イネの主要フィトアレキシンであるモミラクトン類の生合成に関与するジテルペン環化酵素遺伝子に近接して存在する2種のP450酵素遺伝子と1種のデヒドロゲナーゼ遺伝子の機能解析を行い、それらがモミラクトン類の生合成に関与することを明らかにした。インドールジテルペン類の生合成中間体3-ゲラニルゲラニルインドールの酸化体(モノエポキシド及びジエポキシド)を化学合成し、環化反応の検討を可能にした。In vitro翻訳系を用いてPhCPSKSの試験管内タンパク質合成に成功し、酵素活性を示すことができた。P450酵素類については更に検討中である。Pichia酵母系で菌類ent-カウレン酸酸化酵素のin vivo機能解析ができた。ジテルペン配糖体・フシコクシンが抗癌活性を持つために必要な化学構造要素を特定し、実際に、細胞分化誘導活性を有する誘導体の創出に成功した。フシコクシン生産菌由来の環化酵素PaDC3:GGS-Cの産物であるphomopseneの構造を決定した。放線菌にpimara-9(11),15-dieneの生合成に関与する2つのジテルペン環化酵素を見出し解析した。またKS-505aの生合成に関与するテトラテルペン環化酵素の解析を行った。結核菌の新規ジテルペン合成酵素の機能を同定した。また、スクアレン環化酵素の基質認識機構解明のためスクアレンジオールの酵素産物を同定し、環化機構を考察した。
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