Regulation of acyl-CoA-related enzymes by enzymatically inactive enzyme homolog

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K05804
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 38020:Applied microbiology-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Yoshida Ayako 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (90633686)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 代謝調節 / アシルCoA / 短鎖脂肪酸 / Thermus thermophilus / 機能未知酵素ホモログ

Outline of Final Research Achievements

Coenzyme A (CoA) is one of the most important coenzymes, and acyl-CoA is involved as a substrate or intermediate in various chemical reactions in vivo. Therefore, it is important to understand the functions and regulatory mechanisms of enzymes involved in acyl-CoA synthesis for the understanding of cellular metabolism. In this study, we found an interesting phenomenon in Thermus thermophilus, in which "enzymatically inactive enzyme homologues" are involved in the regulation of CoA transferases and acyl-CoA synthases, and investigated the regulatory mechanism of these enzymes using genetic biochemistry, molecular biology, and structural biology methods.

Free Research Field

応用微生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

アシルCoAはアミノ酸や脂肪酸をはじめとした様々な物質のビルディングブロックとして利用されるため、CoATやACSによるアシルCoAの生成は微生物を用いた様々な有用化合物生産においても重要な反応である。これら酵素の制御機構を理解することでより効率的な物質生産系に役立てることができると考えられる。
また、一見するとpseudogeneである酵素ホモログが、実は酵素活性調節や遺伝子発現調節において酵素活性とは別の機能をもつという点は、遺伝子配列からの機能予測の限界を超え、生体内の代謝反応の理解の発展に寄与するものと考えられる。