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生物活性天然物研究への遺伝子工学の利用

研究課題

研究課題/領域番号 09044212
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物有機科学
研究機関富山医科薬科大学

研究代表者

三川 潮  富山医科薬科大学, 薬学部, 教授 (60012613)

研究分担者 渋谷 雅明  東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助教授 (50170923)
林 利光  富山医科薬科大学, 薬学部, 助教授 (40092796)
MACRE Bradle  ワシントン大学, 化学科, 研究助教授
FLOSS Heimg  ワシントン大学, 化学科, 教授
斎藤 直子 (岩浪 直子)  富山医科薬科大学, 薬学部, 助手 (90283077)
黒崎 文也  富山医科薬科大学, 薬学部, 講師 (70143865)
FLOSS Heinz  ワシントン大学, 化学科, 教授
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
10,300千円 (直接経費: 10,300千円)
1999年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
1998年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
1997年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
キーワードカルコン合成酵素 / ジテルペン / トリテルペン / 抗生物質 / ポリケタイド / カロチノイド / カルコン合成酵素(CHS) / スチルベン合成酵素(STS) / 放線菌 / シグナルペプチド / 非メバロン酸経路 / chalcone synthase / stilbene synthase / CHS superfamily / 交差反応 / メチロトフ酵母 / pNOTeI / Candida boidinii
研究概要

本研究では日米両国においてポリケタイドの生合成とテルペノイドの生合成に焦点をあてて研究を展開した。富山医科薬科大学では植物ポリケタイドの合成酵素であるカルコン合成酵素とスチルベン合成酵素の反応機構をに焦点をあて、東京大学との共同研究を行った。本研究中蛋白の大量発現を行い、三次元構造解析に必要な量の酵素蛋白を調製し、京都大学理学系大学院三木邦夫教授に依頼してX線構造解析を行ってきたが、1999年に、ノーエル等のグループが結晶解析に成功し、脂肪酸合成酵素の一部分であるケトアシル合成酵素との反応の類似性が明らかにされた。現在でも京都大学での研究は続けられ、基質、真の反応生成物を結晶に取り込んだ状態での解析を期待している。C_5単位が繰り返し縮合するイソプレノイドの生合成ではジテルペンとカロチノイドの生合成については富山医科薬科大学で研究を行い、東京大学ではトリテルペンの骨格形成の段階に焦点をあてて研究を展開した。この間Scoparia dulcisが生産する4環性ジテルペンは非メバロン経路であることも証明している。遺伝子クローニングの技術的な面は全面的に東京大学大学院渋谷助教授の指導を受け、クローニングに用いたプライマーのデザインや大腸菌での蛋白発現系は東京大学で使用しているものをそのまま用いている。一部の成果は発表しているが、現在投稿中の原稿が多数あり、これらはすべて東京大学との共同研究になっている。
ワシントン大学では主として放線菌が生産する抗生物質生合成の遺伝子の研究を行っているが、3年間の共同研究を通じて遺伝子クローニングに関する技術的な指導を受けている。約4年をかけて三川が編集したComprehensive Natural Products Chemistryにもアメリカ側の2名の連名で総説論文を寄稿しており、これも研究成果の一つと考えている。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (31件)

  • [文献書誌] 三川 潮、他: "Mevalonate-independent biosynthesis of biclclic and tetracyclic diterpenes of Scoparia culcis L."Tetrahedron Lett.. 40. 8239-8243 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 三川 潮、他: "Cross-reaction of chalcon and stilbene synthesethase over-expressed in E. coli"FEBS Letters. 460. 457-461 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 渋谷雅明、他: "Chimeric Triterpene Synthase, A Possible Model for Multifunctional Triterpene Synthase"J. Am. Chem. Soc.. 121. 1208-1216 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 渋谷雅明、他: "The Branches of Lupeol Synthase in the Molecular Evolution of Plant Oxidosqualene Cyclase"Eur. J. Biochem.. 266. 302-307 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. G. Floss 他: "Mechanism of the 2-Deoxygenation in the Biosynthesis of the Dioxyhexose Moieties of the Antibiotics"J. Am. Chem. Soc.. 121. 2611-2612 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] B. S. Moore 他: "Direct Evidence that the Rifamycin Polyketide Synthase Assembles Polyketide Chain Processively"Proc. Natl. Acad. Sci. USA.. 96. 9051-9056 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 三川 潮編: "Comprehensive Natural Products Chemistry Vol.1"Elsevier. 895 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ushio Sankawa: "Mevalonate-independent biosynthesis of bicyclic and tetracyclic diterpenes of Scopalia dulcis L."Tetrahedron Letters. 40. 8239-8243 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ushio Sankawa: "Cross-reaction of chalcone and stilbene synthase overexpressed in Escherlichia coli."FEBS Letters. 460. 457-461 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masaaki Shibuya: "Chimeric Triterpene Synthase. A Possible Model for Multifunctional Triterpenene Synthase"J. Am. Chem. Soc.. 121. 1208-1216 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masaaki Shibuya: "Two Branches of the Lupeol Synthase Gene in the Molecular Evolution of Plant Oxidosqualene Cyclases"Eur. J. Biochem.. 266. 302-307 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. G. Floss: "Mechanism of the 2-Deoxygenation Step in the Biosynthesis of the Deoxyhexose Moieties of the Antibiotics Granticin and Oleandomycin"J. Am. Chem. Soc.. 121. 2611-2612 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] B. S. Moore: "Direct Evidence that the Rifamycin Polyketide Syntahse Assembles Polyketide Chains Processively"Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 96. 9051-9056 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] U. Sankwa: "Volume Editor, Comprehensive Natural Products Chemistry, Vol. Polyketides and Other Secondary Metabolites Including Fatty acids and Their Derivatives"Elsevier, Amsterdam. 1-895 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 三川潮他: "Mevalonate-independent biosynthesis of bicyclic and tetracyclic diterpenes of Scoparia duleis L."Tetrahedron Letters. 40. 8239-8243 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 三川潮他: "Cross-reaction of chalcone and stilbene synthases overexpressed in E. coli"FEBS Letters. 460. 457-461 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 渋谷雅明他: "Chimeric Triterpene Synthase, A Possible Model for Multifunctional Triterpene Synthase"J. Amer. Chem. Soc.. 121. 1208-1216 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 渋谷雅明他: "The Branches of Lupeol Synthase in the Molecular Evolution of Plant Oxidosqualene Cyclase"Eur. J. Biochem. 266. 302-307 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H. G. Floss 他: "Mechanism of the 2-Deoxygentamycin in the Biosynthesis of the Deoxyhexose Moieties of the Antibiotics"J. Amer. Chem. Soc.. 121. 2611-2612 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] B. Moore 他: "Direct Evidence that the Rifamycin Polyketide Synthase Assembles Polyketide Chain Processively"Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.. 96. 9051-9056 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 三川潮編: "Comprehensive Natural Products Vol. 1"Elsevier. 895 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 三川 潮 他: "Purification of 2-Hydroxylsoflavamome Dehydiatase" Phytochemistry. 49. 497-505 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 三川 潮 他: "product Identification of Dolyketids Synthesis of wA Gene" Tefrahedron Letters. 39. 7733-7736 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 三川 潮 他: "Re-identification of Aspergillus nidlans wA Gene" Tetrahedrom Letters. 40. 91-94 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 渋谷雅明他: "β Amymm Synthase cloming of Oxidosgnalexe Cyclase" Eur.J.Biochem. 256. 238-244 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.G.Floss 他: "Granticim Biosgnthetic Gene Cluster of St,vlolacentibor" Clemistry and Biology. 120. 7749-7759 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] B.S.Moore 他: "Enginecred Biosynthesis of Narel polyketides" J.Amer.chem.Soc.120. 7749-7759 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 三川 潮 編: "Comprelcensive Natural Products Vo11" Elsevier Sciona, 895 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Ushio Sankawa: "Molecular Cloning of Pea cDNA Encoding Cycloartenol Synthase" Biol.Pharm.Bull.20. 770-775 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Ushio Sankawa: "Efficient Production of Biologically Active Diterpenoids" Phytochemistry. 46. 517-520 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Ushio Sankawa: KODANSHA, 296 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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