2019 Fiscal Year Annual Research Report
大環状ペプチド人工生合成系を基盤とした生理活性中分子ライブラリーの構築
Publicly Offered Research
| Project Area | Creation of Complex Functional Molecules by Rational Redesign of Biosynthetic Machineries |
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| Project/Area Number |
19H04664
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
石川 文洋 近畿大学, 薬学部, 講師 (50631553)
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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 / アデニル化酵素 / 生合成 / 分子プローブ / 非天然型ペプチド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、グラミシジン S (GS)生合成に関与するNRPSアデニル化酵素を活用した非天然型環状ペプチドの生合成を実施した。生合成系プロテオミクス解析技術により、GS-NRPS GrsBアデニル化酵素(APro、AVal、AOrn、ALeu選択的アデニル化酵素)はそれぞれ1種、14種、2種、6種のアミノ酸を基質候補とすることがわかった。そこで、GrsB-NRPSアデニル化酵素を活用し、非天然型環状ペプチドの生合成を行った。基質候補となるアミノ酸を培地へ添加し、GS生産菌を培養することで、非天然型環状ペプチド化合物を生合成した(非天然型ペプチド系化合物の合理的設計)。常法に従い、ペプチド化合物を抽出し、高速液体クロマトグラフィーにより精製を行った。続いて、高分解能質量分析、改良Marfey 法、NMR 解析により、非天然型ペプチド化合物の構造解析を行い、基質候補アミノ酸のGS 骨格への選択的導入を確認した。これにより、生合成系プロテオミクス独自技術を物質生産と連結することで、創薬に資する天然物由来環状ペプチド化合物群の新合成技術を確立できた。
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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
タンパク質ラベル化独自技術を物質生産に連結することで、生合成的かつ部位特異的に非タンパク質性アミノ酸をペプチド系天然物への導入が可能になってきたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
非天然アミノ酸選択的アデニル化酵素を分子モデリング、点突然変異導入によって作製し、機能性アミノ酸をペプチド系天然物への導入を実現し、有機合成化学を活用して、天然物由来環状ペプチド人工ライブラリーの構築を構築する。
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