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2018 Fiscal Year Annual Research Report

新型テルペン環化経路の発見を軸にした多様な未発見テルペン化合物群の開拓

Research Project

Project/Area Number 18H02145
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

佐藤 努  新潟大学, 自然科学系, 准教授 (80334655)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 藤橋 雅宏  京都大学, 理学研究科, 助教 (10397581)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywordsテルペン / 生合成
Outline of Annual Research Achievements

一般的な生合成のアプローチによる新規テルペンの探索は、既知酵素とのホモロジー検索を基に行われているが、既知酵素に限りがあることから新規性の高い化合物は多くは望めない。それに対して、本研究では、ホモロジー検索では見つからない新型のテルペン環化経路に関わる酵素をショットガンクローニング等によって発見し、次にX線結晶構造解析・ゲノムマイニング(ゲノム解析から検出される類似酵素の機能解析)を行うことで、自然界に広く分布する多様な未発見テルペン化合物群を芋づる式に見つける。さらに、大量に見いだされたテルペン類の生理活性を解析する。これにより、生合成研究から有用なテルペンを見いだす新スキームを創造する。本研究では、まず「新型のテルペン環化経路」である「Z型イソプレノイドを環化する経路」と「非末端から環化を開始する経路」のそれぞれに寄与するZTCとPaeTCを発見する。次に、各々のX線結晶構造解析・ゲノムマイニングを行い、自然界に広く分布する多様な未発見テルペン化合物群を芋づる式に見つける。見出した化合物は、網羅的な生理活性解析も行う。
本年度において、Mycobacterium属細菌由来新型セスクアテルペン環化酵素ZTCの探索は、多くのショットガンクローニングを試みたが、酵素活性を持つクローンプールを見出すことができなかった。現在、Native ZTCの酵素精製に変更するための、予備実験を進めている。一方PaeTCからは新規化合物と考えられるピークをGCMS分析で検出することができた。現在、単離構造決定を進めている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

ショットガンクローニングによるZTCの探索が予定通り進まなかったため。

Strategy for Future Research Activity

Native ZTCの酵素精製に変更する。

  • Research Products

    (15 results)

All 2018

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (12 results)

  • [Journal Article] A Non-Enzymatic Pathway with Superoxide in Intracellular Terpenoid Synthesis2018

    • Author(s)
      Ueda Daijiro、Matsugane Saori、Okamoto Wataru、Hashimoto Masayuki、Sato Tsutomu
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 57 Pages: 10347~10351

    • DOI

      10.1002/anie.201805383

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Crystal structure and functional analysis of large-terpene synthases belonging to a newly found subclass2018

    • Author(s)
      Fujihashi Masahiro、Sato Tsutomu、Tanaka Yuma、Yamamoto Daisuke、Nishi Tomoyuki、Ueda Daijiro、Murakami Mizuki、Yasuno Yoko、Sekihara Ai、Fuku Kazuma、Shinada Tetsuro、Miki Kunio
    • Journal Title

      Chemical Science

      Volume: 9 Pages: 3754~3758

    • DOI

      10.1039/c8sc00289d

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] An Aromatic Farnesyltransferase Functions in Biosynthesis of the Anti-HIV Meroterpenoid Daurichromenic Acid2018

    • Author(s)
      Saeki Haruna、Hara Ryota、Takahashi Hironobu、Iijima Miu、Munakata Ryosuke、Kenmoku Hiromichi、Fuku Kazuma、Sekihara Ai、Yasuno Yoko、Shinada Tetsuro、Ueda Daijiro、Nishi Tomoyuki、Sato Tsutomu、Asakawa Yoshinori、Kurosaki Fumiya、Yazaki Kazufumi、Taura Futoshi
    • Journal Title

      Plant Physiology

      Volume: 178 Pages: 535~551

    • DOI

      10.1104/pp.18.00655

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Large-terpene合成酵素の結晶構造解析2018

    • Author(s)
      藤橋雅宏・佐藤 努・田中勇真・山本大輔・西 智之・上田大次郎・村上瑞気・保野陽子・関原あい・福 和真・品田哲郎・三木邦夫
    • Organizer
      日本農芸化学会
  • [Presentation] Large-terpene合成酵素の酵素的諸性質の解析と部位特異的変異2018

    • Author(s)
      菅原 啓 ・西 智之・小川佳央・高橋宏忠・上田大次郎・藤橋雅宏・三木邦夫・保野陽子・品田哲郎・佐藤 努
    • Organizer
      日本農芸化学会
  • [Presentation] アセトニル基をもつノルイソプレノイド類の生合成:ビタミンKの非酵素的開裂2018

    • Author(s)
      上田大次郎・松ケ根沙織・岡本 渉・橋本昌征・佐藤 努
    • Organizer
      日本農芸化学会
  • [Presentation] Large-terpene合成酵素の酵素的諸性質の解析と部位特異的変異2018

    • Author(s)
      西 智之・菅原 啓 ・小川佳央・高橋宏忠・上田大次郎・藤橋雅宏・三木邦夫・保野陽子・品田哲郎・佐藤 努
    • Organizer
      日本蛋白質科学会年会
  • [Presentation] スクアレン‐アンブレイン環化酵素の創出:アンブレインはスクアレンから二つの経絡を経由して一つの酵素により合成される2018

    • Author(s)
      山辺陽太・奥野琴音・井上真緒・上田大次郎・佐藤努
    • Organizer
      日本蛋白質科学会年会
  • [Presentation] Large-terpene合成酵素の構造と機能2018

    • Author(s)
      藤橋雅宏・佐藤 努・田中勇真・山本大輔・西 智之・上田大次郎・村上瑞気・保野陽子・関原あい・福 和真・品田哲郎・三木邦夫
    • Organizer
      日本蛋白質科学会年会
  • [Presentation] マッコウクジラ由来アンブレイン・オノセロイド生産菌の探索と利用2018

    • Author(s)
      近岡花菜子・川邊 舞・上田大次郎・山田 格・田島木綿子・佐藤 努
    • Organizer
      日本セトロジー研究会第29回大会
  • [Presentation] Large-terpene合成酵素の構造機能相関2018

    • Author(s)
      藤橋雅宏・佐藤 努・田中勇真・山本大輔・西 智之・上田大次郎・村上瑞気・保野陽子・関原あい・福 和真・品田哲郎・三木邦夫
    • Organizer
      第28回イソプレノイド研究会例会
  • [Presentation] Bacillus属細菌由来テルペノイドのユニークな生合成経路の解析2018

    • Author(s)
      上田大次郎・松ヶ根沙織・西 智之・菅原啓・岡本渉・藤橋雅宏・三木邦夫・橋本昌征・保野陽子・品田哲郎・佐藤努
    • Organizer
      第28回イソプレノイド研究会例会
  • [Presentation] 細胞内テルペノイド生合成における活性酸素による非酵素的反応2018

    • Author(s)
      松ケ根沙織・上田大次郎・岡本 渉・橋本昌征・佐藤 努
    • Organizer
      第62回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会
  • [Presentation] Large-terpene合成酵素の酵素的諸性質の解析と部位特異的変異2018

    • Author(s)
      西 智之・菅原 啓 ・小川佳央・高橋宏忠・上田大次郎・藤橋雅宏・三木邦夫・保野陽子・品田哲郎・佐藤 努
    • Organizer
      第62回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会
  • [Presentation] 新規ファミリーに属するテルペン合成酵素の基質認識部位の同定2018

    • Author(s)
      稲木隼人・佐藤 努・品田哲郎・三木邦夫・藤橋雅宏
    • Organizer
      日本結晶学会平成30年度大会

URL: 

Published: 2022-12-28  

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