2020 Fiscal Year Annual Research Report
Study on biosynthesis of thiotemplate enzymes
Publicly Offered Research
| Project Area | Creation of Complex Functional Molecules by Rational Redesign of Biosynthetic Machineries |
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| Project/Area Number |
19H04645
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
勝山 陽平 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (50646437)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 非リボソームペプチド合成酵素 / ポリケタイド合成酵素 / X線結晶構造解析 / クライオ電子顕微鏡 / 生合成 / 放線菌 / 二次代謝産物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
JBIR-34, -35の生合成を担い、ヘテロ環化 (Cy) ドメイン、アデニル化 (A) ドメイン、キャリアータンパク質 (CP)ドメインから構成される単モジュール非リボソームペプチド合成酵素 (NRPS) であるFmoA3の構造をクライオ電子顕微鏡単粒子解析を用いて明らかにした。さらに、部位特異的変異導入を用いた解析により、通常のCyドメインがペプチド結合とヘテロ環化２種の反応を触媒するが、FmoA3のCyドメインがヘテロ環化活性のみを持つことを示した。また、このCyドメインがペプチド結合を失ったのは上流のCPドメインとの総合作用する能力が低下していることによると明らかにした。また、ポリケタイド合成酵素 (PKS) と脂肪酸合成酵素 (FAS) のケト合成酵素 (KS) のCP特異性に関して知見を得るために、ishigamide生産放線菌のFabFとAcpPの複合体の構造を2種類の反応機構利用型架橋剤 (アシル基転移反応模倣型と縮合反応模倣型) を利用し、明らかにすることに成功した。また、この構造で得られた情報をもとに部位特異的変異導入を行うことで、CPのヘリックスIIIが特にKSを見分けるために重要な役割を担っていることが示唆された。
また、cirratiomycinの生合成経路を調べることで、非タンパク質性アミノ酸である、ヒドロキシメチルセリンが、CirHと名付けた酵素がD-serineのヒドロキシメチル化を触媒することで起こることを示した。また、ジアゾ基を持つアミノ酸 (6-diazo-5-oxonorleucine) 2分子とアラニンから構成されるトリペプチド、アラゾペプチンの全生合成経路を明らかにすることに成功した。
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| Research Progress Status |
令和2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 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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