2014 Fiscal Year Annual Research Report
環状アミン・ポリケタイド融合化合物の生合成研究と微生物生産
Publicly Offered Research
| Project Area | Biosynthetic machinery: Deciphering and regulating the system for bioactive metabolite diversification |
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| Project/Area Number |
25108721
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| Research Institution | University of Shizuoka |
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Principal Investigator |
鮒 信学 静岡県立大学, 食品栄養科学部, 准教授 (70361574)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | アルカロイド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アルカロイドは有史以前から鎮痛剤、治療薬、嗜好品、染料として用いられているが、その生合成には不明な点が多い。tropane alkaloidの生合成はN-methyl-Δ1-pyrroliniumと3-oxoglutaric acidの分子間不斉Mannich反応を鍵反応とするが、本反応を触媒する酵素は同定されていない。
N-methyl-Δ1-pyrroliniumはリジン由来のアルカロイドの生合成中間体であり、その微生物生産系はアルカロイドの安価大量生産を可能にする。我々はN-methyl-Δ1-pyrroliniumを生産する組換え大腸菌を作製した。タバコNicotiana tabacum由来のPMTとMPOのcDNAを大腸菌で発現させ、各生成物のダンシル化体をHPLC、LC-MSにより分析した。その結果、PMTを発現させた大腸菌はmethylputrescineを生産した。PMTとMPOを共発現させた大腸菌ではmethylputrescineの生産量が減少しており、また、PMTとMPOのin vitro反応では微量の4-methylaminobutanalが検出された。N-methyl-Δ1-pyrroliniumは不安定な化合物のため、大腸菌内で安定に存在できないと考えられる。
次に、N-methyl-Δ1-pyrroliniumを合成した。NMRおよびMS解析により同定し、固相抽出法および陽イオン交換カラムを用いたHPLC分析系を構築した。
最後に、植物由来のcDNA の微生物における発現ライブラリーを作製した。4種類の植物の葉からのライブラリーの構築に成功した。今後、N-methyl-Δ1-pyrrolinium、3-oxoglutaric acidと反応させることで不斉Mannich反応を触媒する酵素をスクリーニングする
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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
(8 results)
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[Journal Article] Alkyldihydropyrones, new polyketides synthesized by a type III polyketide synthase from Streptomyces reveromyceticus.2014
Author(s)
Aizawa, T., Kim, S.-Y., Takahashi, S., Koshita, M., Tani, M., Futamura, Y., Osada, H., and Funa, N.
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Journal Title
Journal of Antibiotics
Volume: 67
Pages: 819-823
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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