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アシルCoA合成酵素の新機能の応用酵素学的解析

Research Project

Project/Area Number07J00457
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Applied biochemistry
Research InstitutionUniversity of Tsukuba
Research Fellow 安部 智子  University of Tsukuba, 大学院・生命環境科学研究科, 特別研究員(PD)
Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed(Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost : ¥1,900,000)
Fiscal Year 2008 : ¥900,000 (Direct Cost : ¥900,000)
Fiscal Year 2007 : ¥1,000,000 (Direct Cost : ¥1,000,000)
KeywordsPseudomonas / クラスター / アシルCoA合成酵素 / 脂肪酸 / CoA / チオール化合物 / アミド化合物
Research Abstract

本研究で対象とするPseudomonas chlororaphis B23菌は、ニトリルヒドラターゼ(NHase)によりニトリルを水和してアミドにし、さらにアミダーゼ(Amidase)により酸とアンモニアに分解する。本ニトリル遺伝子クラスター下流に存在するアシルCoA合成酵素遺伝子の産物(AcsA)は、脂肪酸とCoAのチオエステル結合形成を触媒してアシルCoAを合成する。本酵素において、CoAに代わるチオール基質については研究が行われていなかったが、CoAの代わりにL-cysteineやチオール含有アミノ酸誘導体等を用いた時に新たな反応産物ピークが検出された。これら新規反応産物の同定を行った結果、脂肪酸基質とL-Cysteineがアミド結合した化合物であることが判明した。即ち、アシルCoA合成酵素はCoA以外にもL-Cysteineを基質にすることができ、さらに、本来のチオエステル結合(-CO-S-)形成だけではなく、アミド結合(-CO-NH-)形成をも触媒することをこれまでに明らかにした。
さらに、Saccharomyces cerevisiaeのアセチルCoA合成酵素を用い、酢酸とL-cysteine、ATPを加えて酵素反応を行った場合にも同様に新たな反応産物の生成が認められた。アシルCoA合成酵素はadenylate-forming superfamilyに属し、甲虫ルシフェラーゼも本、superfamilyに含まれる。そこで、ホタルルシフェラーゼを用い、ルシフェリンとL-cysteineを基質として本新規反応を検討した結果、反応産物の分離およびMS分析に成功し、本酵素においても新規反応産物の生成が確認された。以上のことから、本新規合成反応はP.chlororaphis B23のアシルCoA合成酵素やアシルCoA合成酵素ファミリーに限らず、adenylate-forming superfamilyに属する酵素が普遍的に持つ活性であると考えられる。
次に、本新規反応における脂肪酸基質について基質特異性を調べた結果、数種の脂肪酸において産物であるN-Acyl-L-cysteineの生成が確認された。また、脂肪酸基質を固定し、L-Cysteine以外の化合物(L-Cysteine類似化合物・チオール化合物・アミン等)を用いた場合にも反応が進行するかどうかを調べた結果、新規の反応産物の生成が確認された。

Report

(2results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report

Research Products

(8results)

All 2009 2008

All Journal Article Presentation

  • [Journal Article] Discovery of amide (peptide) bond synthetic activity in acyl-CoA synthetase2008

    • Author(s)
      Abe, T., Hashimoto, Y., Hosaka, H., Tomita-Yokotani, K, Kobayashi, M.
    • Journal Title

      J. Biol. Chem. 283

      Pages : 11312-11321

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Discovery of amide (pepide) bond synthetic activity in acyl-CoA synthetase2008

    • Author(s)
      Abe, T., Hashimoto, Y., Hosaka, H., Tomita-Yokotani, K&Kobayashi, M.
    • Journal Title

      J. Biol. Chem (印刷中)

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] アセチルCoA合成酵素およびアシルCoA合成酵素の新規触媒反応:アミド/ペプチド結合形成反応2009

    • Author(s)
      安部智子, 橋本義輝, 小林達彦
    • Organizer
      日本農芸化学会2009年度大会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Year and Date
      2009-03-29
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] アシルCoA合成酵素のニトリル代謝における役割および新規アミド/ペプチド合成活性の発見2009

    • Author(s)
      安部智子, 橋本義輝, 小林達彦
    • Organizer
      日本農芸化学会2009年度大会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Year and Date
      2009-03-29
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] アシルCoA合成酵素および adenylate-forming superfamily 酵素の新規アミド結合触媒反応2008

    • Author(s)
      安部智子, 橋本義輝, 小林達彦
    • Organizer
      第31回 日本分子生物学会年会・第81回 日本生化学大会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド
    • Year and Date
      2008-12-12
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Acyl-CoA synthetase involved in nitrile degradation and its substrate specificity2008

    • Author(s)
      Abe, T., Hashimoto, Y., Hosaka, H., Tomita-Yokotani, K, Kobayashi, M.
    • Organizer
      33rd FEBS Congress & 11th IUBMB Conference
    • Place of Presentation
      Athens (Greece)
    • Year and Date
      2008-07-03
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Novel amide (peptide) bond synthetic activity observed in the superfamily of adenylate-forming enzyme2008

    • Author(s)
      Hashimoto, Y., Abe, T., Kobayashi, M.
    • Organizer
      33rd FEBS Congress & 11th IUBMB Conference
    • Place of Presentation
      Athens (Greece)
    • Year and Date
      2008-07-03
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 脂肪酸代謝酵素の基質特異性2008

    • Author(s)
      安部智子、橋本義輝、保坂英明、富田-横谷香織、小林達彦
    • Organizer
      日本農芸化学会2008年度大会
    • Place of Presentation
      名城大学(名古屋)
    • Year and Date
      2008-03-28
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

URL :

Published : 2007-04-01   Modified : 2016-04-21  

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