酵素を誤作動させる分子による酸化反応の遷移状態設計

• 研究領域: 生体反応の集積・予知・創出を基盤としたシステム生物合成科学
• 研究課題/領域番号: 22H05129
• 研究種目: 学術変革領域研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 学術変革領域研究区分(Ⅱ)
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 荘司 長三 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (90379587)
• 研究分担者: 當舎 武彦 兵庫県立大学, 理学研究科, 教授 (00548993) ; 有安 真也 名古屋大学, 理学研究科, 助教 (50586998)
• 研究期間 (年度): 2022-06-16 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 82,030千円 (直接経費: 63,100千円、間接経費: 18,930千円); 2025年度: 11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円); 2024年度: 11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円); 2023年度: 11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円); 2022年度: 36,140千円 (直接経費: 27,800千円、間接経費: 8,340千円)
• キーワード: シトクロムP450 / 擬似基質 / 高難度物質変換 / 菌体内反応 / 機械学習 / デコイ分子 / 結晶構造解析 / 構造活性相関

研究開始時の研究の概要

シトクロムP450の中でも最も活性が高いことで知られる長鎖脂肪酸水酸化酵素のP450BM3に，長鎖脂肪酸に構造を似せた「デコイ分子」を作用させることで，不活性な有機基質を自在に水酸化可能な強力なバイオ触媒系を創出するとともに，機械学習による構造活性相関の解明と予知を実現する．本申請課題では，新規デコイ分子とP450BM3変異体を開発するとともに，全自動酵素活性評価システムや全自動微結晶構造解析システムと連携させることにより、デコイ分子の結合を含めたP450BM3の構造活性相関の解明と予知を実現する．