Studies on mechanisms of biosynthesis of biomolecules via amino-group carrier protein and expansion of structural diversity of secondary metabolites

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17H06168
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Applied microbiology
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Nishiyama Makoto 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (00208240)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 富田 武郎 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任准教授 (50447364)
• Project Period (FY): 2017-05-31 – 2022-03-31
• Keywords: 微生物 / 放線菌 / 生合成 / 二次代謝 / 構造生物学 / キャリアタンパク質 / 生物活性物質

Outline of Final Research Achievements

Amino-group carrier protein (AmCP) is a newly found protein that carries (a) substrate(s) bound to its C-terminus via an amino group to enzymes in the primary and secondary metabolite biosynthesis. In this project, we tried to determine the three-dimensional structures of biosynthetic enzymes involved in secondary metabolite biosynthesis in Actinomycetes to elucidate the mechanism for the AmCP recognition and expansion of the structural diversity of natural compounds via the AmCP system. Through this project, we discovered and elucidated several new and unique mechanisms.

Free Research Field

農芸化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

AmCPは、微生物の塩基性アミノ酸生合成だけでなく、二次代謝産物の生合成においても重要な機能を果たす。本研究により、AmCPを介して生合成される化合物の多くは新規非タンパク質性アミノ酸であり、それらが様々な生物活性物質へと組み込まれることが分かった。これらは、これまでの生物活性物質の探索で見落とされてきた天然化合物群であり、新規反応を含む多様な生合成システムの解析により、天然化合物の多様性創出機構の解明に貢献した。