2018 Fiscal Year Annual Research Report
Combinatorial biosynthesis of triterpenoid using fungal cytochrome P450 monooxygenases
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16H04955
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
一瀬 博文 九州大学, 農学研究院, 准教授 (00432948)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | シトクロムP450 / トリテルペン / 糸状菌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、様々なトリテルペン骨格化合物に糸状菌シトクロムP450モノオキシゲナーゼ（P450）を作用させ、骨格化合物が多様に修飾されたトリテルペノイドの合成を達成する。本年度は、ルペオール合成酵素、または、β-アミリン合成酵素を糸状菌P450と酵母細胞内に異種共発現させ、植物型骨格化合物が酸化修飾されて生じる疑似天然物の発掘を目指した。
ルペオール合成酵素およびβ-アミリン合成酵素の遺伝子をコドン最適化した後、種々の異なるプロモーターを利用して発現コンストラクトを作成した。菌体内に蓄積したルペオールおよびβ-アミリンを定量的に追跡することで、両化合物を効率良く産生する組み換え酵母の作出に至った。続いて、ルペオール合成酵素、または、β-アミリン合成酵素を発現する酵母に糸状菌P450発現プラスミドを形質転換し、植物型トリテルペノイド骨格化合物を酸化修飾する糸状菌P450を同定した。GC-MSを用いた代謝物分析の結果、白色腐朽担子菌Phanerochaete chrysosporiumに由来する3種類、褐色腐朽担子菌Postia placentaに由来する1種類、麹菌Aspergillus oryzaeに由来する1種類のP450がルペオールまたはβ-アミリンに対して酸化活性を示すことが明らかとなった。一連の検討から、CYP512ファミリーに分類される複数のP450がルペオールとβ-アミリンに対して優れた変換活性を示すことも明らかとなり、同ファミリーに属するP450がトリテルペノイドの変換に有望な分子種となることが示唆された。ルペオールまたはβ-アミリンを糸状菌P450によって修飾することで、構造が異なる複数の植物型トリテルペノイドを得ることに成功し、獲得した化合物にユニークな生物活性が潜むことも期待された。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Biochemical characterization of CYP505D6, a self-sufficient cytochrome P450 from the white-rot fungus Phanerochaete chrysosporium2018
Author(s)
Kiyota Sakai, Fumiko Matsuzaki, Lisa Wise, Yu Sakai, Sadanari Jindou, Hirofumi Ichinose, Naoki Takaya, Masashi Kato, Hiroyuki Wariishi, Motoyuki Shimizu
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Journal Title
Applied and Environmental Microbiology
Volume: 84
Pages: e01091-18
DOI
Peer Reviewed
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