2015 Fiscal Year Research-status Report
病原性微生物が生産する天然物の化学構造決定および生合成機構の解明に関する研究
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26560450
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| Research Institution | University of Shizuoka |
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Principal Investigator |
渡辺 賢二 静岡県立大学, 薬学部, 教授 (50360938)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 腸内細菌 / コリバクチン / 大腸がん / 診断マーカー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々はコリバクチン前駆体の化学構造を推定した。推定した化合物を合成するにあたり3 つの部分A part, B partおよびC partに分け合成する。既にA partおよびC partは合成を完了し、B partの合成および各partの連結実験を残すのみとなっている。
有機合成で得られた上記化合物を出発基質としてコリバクチンを酵素的に合成する。炭素骨格の生合成は生合成遺伝子クラスター内にコードされた脂肪酸合成酵素、ペプチド合成酵素およびそれらのハイブリッド酵素によって生合成される。コリバクチン中間体はそれらの生合成産物として単離されている。そこでこれらの炭素骨格の生合成に関与する酵素遺伝子および転写因子と予想される遺伝子を除いたコリバクチン修飾酵素の遺伝子（clbA, D, E, F, G, L, M, Q）を発現させそれぞれの精製酵素を得た。これらと出発基質とをin vitro反応させることでコリバクチンへと変換することを試みる。我々は既に合計8個のこういった酵素遺伝子を大腸菌宿主系で発現させ、精製酵素を大量に獲得している。従って、本実験では複数の発現酵素を同時に加え、生成物の化学構造から酵素反応の順番を決定する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
基質前駆体の合成をほぼ完了し、精製酵素を用いたin vitro系の合成実験を行うために必要となる修飾酵素の遺伝子（clbA, D, E, F, G, L, M, Q）の発現に成功しているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
合成基質 からコリバクチンまでの中間体と各酵素の機能から最終的に有機合成を含む半合成を活用したコリバクチン全生合成経路を確定する。それと同時にコリバクチンの化学構造も得られる。得られた情報を用い、全生合成遺伝子による大腸菌高発現系を構築し、ジャーファーメンターを用いたコリバクチン高収量生産に取り組む。
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[Journal Article] Biochemical and structural basis for controlling chemical modularity in fungal polyketide biosynthesis.2015
Author(s)
Winter, J. M., Cascio, D., Dietrich, D., Sato, M., Watanabe, K., Sawaya, M., Vederas, J. C., Tang, Y.
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Journal Title
J. Am. Chem. Soc.
Volume: 137
Pages: 9885-9893
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Tandem prenyltransferases catalyze isoprenoid elongation and complexity generation in biosynthesis of quinolone alkaloids.2015
Author(s)
Zou, Y., Zhan, Z., Li, D., Tang, M., Watanabe, K., Tang, Y.
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Journal Title
J. Am. Chem. Soc.
Volume: 137
Pages: 4980-4983
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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