2012 Fiscal Year Annual Research Report
生合成マシナリーへのアーキア酵素組み込みによる非天然イソプレノイド化合物の創出
Publicly Offered Research
| Project Area | Biosynthetic machinery: Deciphering and regulating the system for bioactive metabolite diversification |
|---|
| Project/Area Number |
23108531
|
|---|
| Research Institution | Nagoya University |
|---|
Principal Investigator |
邊見 久 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (60302189)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2013-03-31
|
| Keywords | イソプレノイド / アーキア / 膜脂質 / 生合成マシナリー / メバロン酸経路 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
前年度に構築した、大腸菌中でアーキア膜脂質前駆体を生産する生合成マシナリーにさらに２つのメタン生成アーキア由来遺伝子を導入し、通常のアーキア菌体で見られる膜脂質を合成するバクテリア細胞の構築に初めて成功した。導入した遺伝子はゲラニルゲラニル基還元酵素のホモログと、フェレドキシン様タンパク質をコードしており、このフェレドキシン様タンパク質はこれまで見出されていなかった、ゲラニルゲラニル基還元酵素に対する電子供与体だと考えられる。アーキア膜脂質を合成する大腸菌には成長速度の遅延といった表現系は観察されず、アーキアとバクテリアの異なる構造の膜脂質が安定に細胞膜を構築することが示唆された。
さらに、上記のアーキア膜脂質前駆体を与える生合成マシナリーに機能未知なメタン生成アーキア由来遺伝子を導入することにより、膜脂質に対する修飾反応を触媒する新奇酵素の単離に成功した。その一つは二重結合への水和を触媒するものであり、おそらくメタン生成アーキアに見られるヒドロキシアーキオールの生合成に関わるものと推測される。もう一つはゲラニルゲラニル基の部分的な還元反応を触媒するものであるが、既知のゲラニルゲラニル還元酵素とは相同性が無く、その生理的役割に興味が持たれる。
また、イソプレノイド生合成の初期過程であるメバロン酸経路についても研究を進め、好熱性アーキアにおける古典的な同経路の存在を証明した。また、好熱性アーキア由来のタイプ２イソペンテニル二リン酸イソメラーゼにおいて、基質の添加により多量体構造の変化が起き、活性を制御している可能性があることを見出した。これらの成果を生合成マシナリーへと還元することで、アーキア膜脂質を始めとするイソプレノイド化合物の収量改善が期待される。
|
| Research Progress Status |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
|
