2014 Fiscal Year Annual Research Report
新奇アーキア酵素を活用した非天然イソプレノイドの生合成マシナリー
Publicly Offered Research
| Project Area | Biosynthetic machinery: Deciphering and regulating the system for bioactive metabolite diversification |
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| Project/Area Number |
25108712
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
邊見 久 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (60302189)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | イソプレノイド / アーキア / 大腸菌 / ゲラニルレダクターゼ / アーキア脂質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アーキアが持つイソプレノイド代謝酵素を利用し、大腸菌において新奇イソプレノイド生合成マシナリーを構築することを目的とした研究を行った。主要な結果は以下の通りである。
１）メタン生成アーキアMethanosarcina acetivoransに存在するフィトエンデサチュラーゼのホモログが、アーキア膜脂質前駆体を含む、ゲラニルゲラニル基を有する化合物群を基質とするゲラニルゲラニルレダクターゼ（GGR）であることを見出した。同酵素は既知のGGRとは相同性を持たず、さらに、ゲラニルゲラニル基中の3-4個の二重結合を還元する既知GGRと異なり、ω末端の二重結合のみを選択的に還元する新奇酵素であった。
２）M. acetivoransの遺伝子を複数大腸菌中で発現させることで、水酸化イソプレノイド鎖を含むアーキア型脂質を与える生合成マシナリーの構築に成功した。構造解析の結果、同脂質中では一方のプレニル基の3位に水酸基が存在していることが分かった。この結果より、同脂質がMethanosarcina属アーキアとその近縁種に特異的なヒドロキシアーキオール脂質の前駆体となることが推察された。
３）好熱性アーキアThermoplasma acidophilumにおいて、既知のメバロン酸経路のいずれとも異なる新規なメバロン酸経路が利用されていることを実証し、同経路の酵素としてメバロン酸3-キナーゼの同定に成功した。
４）好熱性アーキアSulfolobus solfataricus由来のジホスホメバロン酸デカルボキシラーゼの構造解析に成功した。同構造中に存在するジスルフィド結合が、S. solfataricus菌体内でも形成されており、さらに同酵素の耐熱性を向上させることを示した。
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| Research Progress Status |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(12 results)
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[Journal Article] (R)-mevalonate 3-phosphate is an intermediate of the mevalonate pathway in Thermoplasma acidophilum.2014
Author(s)
Azami, Y., Hattori, A., Nishimura, H., Kawaide, H., Yoshimura, T. & Hemmi, H.
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Journal Title
Journal of Biological Chemistry
Volume: 289
Pages: 15957-15967
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] A novel geranylgeranyl reductase from the methanogenic archaeon Methanosarcina acetivorans displays unique regiospecificity.2014
Author(s)
Ogawa, T., Isobe, K., Mori, T., Asakawa, S., Yoshimura, T. & Hemmi, H.
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Journal Title
FEBS Journal
Volume: 281
Pages: 3165-3176
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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