| 研究課題/領域番号 |
12680586
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
生物有機科学
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| 研究機関 | 弘前大学 |
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研究代表者 |
長岐 正彦 弘前大学, 理工学部, 助教授 (00003533)
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| 研究分担者 |
古山 種俊 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (20089808)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2001
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2001年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2000年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
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| キーワード | キラル合成 / ファルネシル二リン酸合成酵素 / ゲラニル二リン酸 / 基質特異性 / プレニル基転移酵素 / ウンデカプレニル二リン酸合成酵素 / イソプレノイド / ゲラニルゲラニル二リン酸 / ブレニル基転移酵素 / ウンデカプレニル基転移酵素 / イソプレン化学 / 遺伝子組み替え体酵素 / キラル化合物 / キラルシントン / ファルネシルニリン酸合成酵素 / ウンデカプレニルニリン酸合成酵素 |
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| 研究概要 |
本研究では主として2種の遺伝子組換え体、ファルネシルニリン酸(FPP)合成酵素、およびウンデカプレニルニリン酸(UPP)合成酵素を用い、これらの基質特異性とキラル合成について検討した。
アリル性基質として、ジメチルアリルニリン酸(DMAPP)、ゲラニルニリン酸(GPP)、およびFPPを用い、イソペンテニルニリン酸(IPP)ホモログとして、数種のE-およびZ-4-alkyl-IPP(alkyl基:methyl、ethyl、propel、およびbutyl基)を用いた。
1.(1)耐熱性FPP合成酵素を用いて、GPPとE-4-methyl-IPPを反応させると(S)-4-methyl-FPPが、またGPPとZ-4-methyl-IPPとの反応から(R)-4-methyl-FPPが得られることを確認した。
(2)GPPとE-4-ethyl-IPPとの反応では(S)-4-ethyl-FPPが得られ、Z-4-ethyl-IPPを用いるとそのエナンチオマーが得られることが分かった。収率の面からキラルシントンとして利用価値があると考えられる。
(3)GPPとE-4-propyl-IPPとの反応から(S)-4-propyl-FPPが数%の生成、Z-4-propyl-IPPでは、そのエナンチオマーが1%以下であるが生成することを確認した。
(4)4-butyl-IPPの場合は、E-4およびZ-体いずれも基質になり得なかった。
2.(1)DMAPPとE-およびZ-4-alkyl-IPPとの反応では、alkyl基がmethylおよびethyl基の場合にだけそれぞれ対応するキラルな1分子および2分子縮合物が得られた。
(2)DMPPとE-およびZ-4-propyl-IPPとの反応では、1%以下の収率であるが1分子および2分子縮合物が得られた。また、4-butyl-IPPの場合は、まったく生成物を与えなかった。
3.(1)Z型のUPP合成酵素を用いて、FPPとE-4-methyl-IPPを反応させたところ、ゲラニルゲラニルニリン酸(GGPP)型の(S)-4-methyl-GGPPおよびゲラニルファルネシルニリン酸(GFPP)型の(S, S)-4,8-dimethyl-GFPPが得られた。また、E-4-ethylおよび4-propyl-IPPの場合は、それぞれ対応するGGPP型の(S)-体生成物が得られた。
(2)Z-体ホモログは全く基質になり得ないことを確認した。
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