2022 Fiscal Year Annual Research Report
非タンパク性アミノ酸を独創する微生物酵素研究とその応用利用
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19K05776
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| Research Institution | Fukui Prefectural University |
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Principal Investigator |
丸山 千登勢 福井県立大学, 生物資源学部, 准教授 (20452120)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 非タンパク性アミノ酸 / 二次代謝 / 生合成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
非タンパク性アミノ酸（NPAA）は、生体内においてアミノ酸代謝中間体や神経伝達物質として機能するだけでなく、生物組織や天然有機化合物の構成成分として機能しており、産業上重要な化合物の一群である。本研究で我々は、NPAAの新たな探索資源および安価な供給資源として、微生物が生産するペプチド系二次代謝産物の多様性に着目した。
3つのNPAA（phenylalanine誘導体、hydroxy-L-valine、beta-homolysine）から構成されるペプチド化合物resormycinは、Streptomyces属放線菌が生産する植物病原真菌特異的な抗生物質である。構成成分の一つであるbeta-homolysineは、有機合成品が医薬品の合成原料やアミノ酸アナログとして市販されているが、天然物からは見つかっておらず、resormycinは数少ない天然由来beta-homolysine含有化合物である。これまでにbeta-homolysine生合成に関する研究報告はなく、beta-homolysineは新規経路によって生合成される可能性が示唆された。またL-valineのメチル化、水酸化誘導体は、数多くの天然有機化合物に含まれており、生理活性に重要な役割を担っているが、L-valineのメチル化および水酸化酵素が実際に同定された例は少ない。これら修飾酵素は、創薬研究においてペプチド系化合物の多様性創出に有用なだけでなく、臨床分野においてもアミノ酸濃度測定法への活用が期待されている。本研究で明らかにするresormycin生合成機構は、このような学術的、工業的に価値の高いNPAAおよびNPAA生合成酵素を新たに創造すると期待している。そこで本研究では、resormycin生合成遺伝子群の同定および機能解析を進め、3つのNPAAの生合成経路の解明を試みた。
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