2015 Fiscal Year Annual Research Report
クオラムセンシングを誘導するペプチドフェロモンに見られる翻訳後修飾の機能解明研究
| Project/Area Number |
24688011
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
岡田 正弘 東京大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (40377792)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | クオラムセンシング / 翻訳後修飾 / トリプトファン / イソプレニル化 / フェロモン |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度に引き続き、目的の修飾ノナペプチドの立体選択的合成を行った。LC-MS分析により、各種データが修飾ノナペプチドの合成品と天然物において一致したことから、修飾ノナペプチドの立体化学も含めた化学構造を決定することが出来た。また、修飾ノナペプチドの生物的役割については、関連遺伝子の発現解析を行うための条件検討を行っている。
さらに、昨年に行ったゲノムマイニングの結果から得られた候補タンパク質のうち、ComXフェロモンを生産する枯草菌とは別の門に属する生産細菌を候補として選定し、そのDNAを鋳型に候補タンパク質の異種発現を行った。また、選出した候補タンパク質のすぐ隣にコードされた基質ペプチド候補も同様にして異種発現を行った。これらを用いて、ファルネシル二リン酸と、Mgイオン存在下、in vitro酵素反応を行い、イソプレニル化された修飾ペプチドを合成させた。得られた反応液をファルネシル基由来のフラグメントイオンに着目したLC-MS分析を行ったところ検出に成功し、さらにMS/MS分析の結果から、C末端側から２番目のトリプトファンがファルネシル化された修飾デカペプチドであることが判明した。液相合成法によるイソプレニルトリプトファンの合成を基盤に、固相ペプチド合成法を組み合わせた目的の修飾デカペプチドの立体選択的合成を行った。LC-MS分析により、各種データが修飾デカペプチドの合成品と天然物において一致したことから、修飾デカペプチドの立体化学も含めた化学構造を決定することが出来た。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究課題がおおむね順調に進展していると判断した理由は、これまで発見された、トリプトファンが翻訳後修飾によりイソプレニル化された修飾ペプチドは、申請者らが発見した枯草菌由来のComXフェロモンのみであったが、一昨年の発見により、枯草菌以外にも同種の修飾酵素が別の属にも存在し、今年度の発見により、別の門にも修飾デカペプチドが生産されることが判明し、当初の目的であった普遍性の解明へと大きく前進したためである。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今回発見した修飾デカペプチドを生産する細菌や、枯草菌とは別の門に属する細菌由来の修飾酵素についても候補に上がっていることから、さらに、それらについても異種発現を行い、in vitro酵素反応を行い、イソプレニル化された修飾ペプチドを合成させる。また、今回発見した修飾デカペプチドは、前回発見した修飾ノナペプチドと同様にもし、クオラムセンシングフェロモンとして機能するのであれば、例えばバイオフィルムの形成などの形態変化を数nMの濃度で示すはずである。修飾ノナペプチドと合わせて関連遺伝子の発現解析を行い、最終的に修飾デカペプチドが特定の遺伝子発現を制御するクオラムセンシングフェロモンであることを証明する。
|
| Causes of Carryover |
当初の予想に反し、ペプチドフェロモンが複数の生命現象を誘導する生理活性物質である可能性が示された。研究遂行上、活性試験の追加実施を行い、生理活性について明らかにする必要が生じた。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
活性試験の追加実施に必要不可欠な各種試薬などの消耗品を購入して使用する計画である。
|
-
-
-
[Journal Article] S. Hoshino, M. Okada, T. Wakimoto, H. Zhang, F. Hayashi, H. Onaka, and I. Abe. Niizalactams A-C, multicyclic macrolactams isolated from combined-culture of Streptomyces sp. with mycolic acid containing bacterium.2015
Author(s)
S. Hoshino, M. Okada, T. Wakimoto, H. Zhang, F. Hayashi, H. Onaka, and I. Abe.
-
Journal Title
J. Nat. Prod.
Volume: 78
Pages: 3011-3017
DOI
-
-
-
