2018 Fiscal Year Annual Research Report
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18F18404
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
阿部 郁朗 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (40305496)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
TAO HUI 東京大学, 薬学研究科(研究院), 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2018-11-09 – 2021-03-31
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| Keywords | 合成生物学 / 生合成工学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、二次代謝産物の生産者として著名な放線菌由来薬用成分の生合成経路を利用した物質生産系の構築に関する研究に従事する。特に、抗腫瘍、抗免疫化合物として著名なポリケタイド化合物であるrapamycinなどに注目して、その生合成経路の解析と、前駆体供給をゲノム編集や化合物投与によって最適化し、高収量の物質生産系の構築を達成する。転写解析や代謝物解析など各種オーム解析を行い、遺伝子発現に用いるプロモーターや包括転写因子の最適化を行う。また、キャリアープロテインのホロ体化酵素やII型チオエステラーゼなど翻訳後修飾に必要なタンパク質の発現についても同時に取り組み、収量の増加を試みる。同時に、基質のポリケタイド合成酵素(PKS)へのロードに関わる酵素であるRapPの結晶構造解析を行い、その構造情報をもとにエンジニアリングを行い、非天然型のrapamycin生産系の構築を目指す。昨年１１月に研究に着手し、発現系の構築を完了した。加えて、類縁二次代謝産物の生合成に関わる酸化酵素のX線結晶構造解析に成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
昨年１１月に研究に着手し、発現系の構築を完了した。加えて、類縁二次代謝産物の生合成に関わる酸化酵素のX線結晶構造解析に成功した。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度に引き続き、Rapamycin生産菌Streptomyces hygroscopicusのトランスクリプトーム解析、LC-MSメタボローム解析を行う。特にスターター基質となる4,5-dihydroxycyclohex-1-ene carboxylic acid、L-pipecolic acid、malonyl-CoA、methylmalonyl-CoAの前駆体について詳細に解析を行う。CRISPR/Cas9を用いて、代謝経路特異的、また、グローバルな転写因子の破壊または過剰発現を行い、一次代謝経路の最適化を行い、rapamycin生産の増大を試みる。メタボローム解析に関しては、親水性相互作用のカラムクロマトグラフィーを用いて、アミノ酸、糖などを分析する。また、Rapamycin生産PKSの遺伝子発現プロモーターについても検討を行い、PKS発現、rapamycin生産の最適化を行う。
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