2016 Fiscal Year Annual Research Report
Study on post-translational isoprenylation of a tryptophan residue in quorum sensing pheromone
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24688011
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
岡田 正弘 東京大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (40377792)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 枯草菌 / 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 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
クオラムセンシングを誘導する新規クオラムセンシングフェロモンを探索するために、生合成酵素に着目したゲノムマイニングを行った。得られた様々な細菌由来の300種類程度のタンパク質のうちから放線菌門の細菌由来の機能未知タンパク質について、まず生産細菌を購入し、そのDNAを鋳型に候補タンパク質であるSboQの異種発現を行った。また、候補の遺伝子クラスターにコードされている短鎖ペプチドSboXが修飾ペプチドフェロモンの基質であると推測されたため、同様にして基質ペプチドの異種発現を行った。これらを用いて、Mg2+イオンとファルネシル二リン酸 (FPP) 存在下、in vitro酵素反応を行ったが、目的の修飾ペプチドが得られなかった。そこで、種々の合成ペプチドやトリプトファンを基質に、Mg2+イオンと種々のイソプレニル二リン酸存在下、in vitro酵素反応を行ったところ、ゲラニル二リン酸存在下において、トリプトファンを用いた場合に、ゲラニルトリプトファンを検出することができ、SboQがトリプトファンのイソプレニル化酵素として機能することを初めて明らかにした。なお、特筆すべきことにSboQは様々なトリプトファン保護体に対して環化を伴うゲラニル化もしくはファルネシル化を触媒した。
続いて、相同組み替えによる生産細菌のsboQ遺伝子欠損株の作製を行った。得られたsboQ遺伝子欠損株は通常の寒天培地上で培養した場合においては目立った形態変化は見られなかったが、塩化カルシウムなどのある特定の試薬の過剰投与条件下においては表現型に違いが見られた。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Characterization of Giant Modular PKSs Provides Insight into Genetic Mechanism for Structural Diversification of Aminopolyol Polyketides2017
Author(s)
Lihan Zhang, Takuya Hashimoto, Bin Qin, Junko Hashimoto, Ikuko Kozone, Teppei Kawahara, Masahiro Okada, Takayoshi Awakawa, Takuya Ito, Yoshinori Asakawa, Masashi Ueki, Shunji Takahashi, Hiroyuki Osada, Toshiyuki Wakimoto, Haruo Ikeda, Kazuo Shin-ya, Ikuro Abe.
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Journal Title
Angew. Chem. Int. Ed.
Volume: 56
Pages: 1740-1745
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Genome-Based Discovery of an Unprecedented Cyclization Mode in Fungal Sesterterpenoids Biosynthesis.2016
Author(s)
Masahiro Okada, Yudai Matsuda, Takaaki Mitsuhashi, Shotaro Hoshino, Takahiro Mori, Kazuya Nakagawa, Zhiyang Quan, Bin Qin, Huiping Zhang, Fumiaki Hayashi, Hiroshi Kawaide, and Ikuro Abe.
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Journal Title
J. Am. Chem. Soc.
Volume: 138
Pages: 10011-10018
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Astellifadiene, A Unique Tetracyclic Fungal Sesterterpene: Structure Determination by an NMR-Coupled Crystalline Sponge Method and Elucidation of its Biosynthesis.2016
Author(s)
Yudai Matsuda, Takaaki Mitsuhashi, Shoukou Lee, Manabu Hoshino, Takahiro Mori, Masahiro Okada, Huiping Zhang, Fumiaki Hayashi, Makoto Fujita, Ikuro Abe.
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Journal Title
Angew. Chem. Int. Ed.
Volume: 55
Pages: 5785-5788
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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