2018 Fiscal Year Annual Research Report
Isolation and structure determination of new lasso peptides based on genome mining
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16K01913
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
小谷 真也 静岡大学, 農学部, 准教授 (20510621)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ラッソペプチド / NMR / MS / 異宿主生産 / 放線菌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ラッソペプチド（ラッソ＝投げ輪）とは、その構造的特徴から命名された抗菌ペプチドのグループの名称である。現在までに数々のラッソペプチドがαプロテオバクテリア、大腸菌および放線菌から単離・構造決定されている。構造の特徴は、20-30残基のアミノ酸からなるペプチドにおいてN末端のアミノ基が、N末から9-10残基目に存在するアスパラギン酸もしくはグルタミン酸の側鎖のカルボキシル基とペプチド結合を形成し、“輪”を形成する。さらにC末端の直鎖部分が輪の中を貫通するという特異な立体構造を有しており、その構造が“投げ輪”に似ているためラッソペプチドと呼ばれている。本研究において、新しいラッソペプチド探索のためにゲノムマイニングを行い、新規ラッソペプチドの探索を行った。スフィンゴモナスを用いた発現生産系を構築することに成功し、プロテオバクテリアの一種であるBrevundimonas diminutaに存在するラッソペプチド生合成遺伝子クラスターのクローニングを行い、発現用シャトルベクターpHSG396Spに組み込んだ。大腸菌を用いてクローニングを行い、エレクトロポレーション法を用いてSphingomonas subterraneaを形質転換した。さらにラッソペプチドの発現生産を行い、高収量で新規ラッソペプチドを得ることに成功した。さらにESI-MSおよびNMRを用いた構造解析を行い化学構造の決定を行った。またNMRのNOE実験と、カップリングコンスタントに基づいて3次元立体構造の解析を行い、その結果、典型的なラッソ構造を有することが明らかとなった。また、放線菌Streptomyces specialisから新規ラッソペプチドspecialicinを単離し構造決定した。specialicinは抗HIV活性を示した。
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