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シュードペプチド新規形成機構の解明と応用

研究課題

研究課題/領域番号 15H03110
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 生物分子化学
研究機関北海道大学

研究代表者

大利 徹  北海道大学, 工学研究院, 教授 (70264679)

研究分担者 濱野 吉十  福井県立大学, 生物資源学部, 教授 (50372834)
連携研究者 佐藤 康治  北海道大学, 大学院工学研究院, 助教 (30360928)
小笠原 泰志  北海道大学, 大学院工学研究院, 助教 (20732986)
森田 洋行  富山大学, 和漢医薬学総合研究所, 教授 (20416663)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2017年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2016年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2015年度: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円)
キーワード放線菌 / ATP-grasp ligase / シュードトリペプチド / カルボニルメチレン構造 / 生合成 / ペプチドリガーゼ / シュードペプチド / カルボニルメチレン / ATP-grasp / ケトメミシン
研究成果の概要

当研究室で見出した、シュードトリペプチド(ケトメミシン)が持つカルボニルメチレン構造の生合成機構の解明を行った。ケトメミシン生合成遺伝子クラスターに存在する4つの遺伝子の関与が考えられたため組換え酵素を用いて検討した。その結果、アルドラーゼがマロニルCoAとフェニルピルビン酸からベンジルリンゴ酸CoAの生成を触媒し、次いで脱水酵素によりベンジルフマリルCoAへと変換され、ピリドキサールリン酸依存酵素であるグリシン-C-アセチルトランスフェラーゼが2回目の炭素-炭素結合形成を触媒し、最後に還元酵素により二重結合が還元されカルボニルメチレン構造を持つシュードジペプチドが生成することを証明した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 7件、 招待講演 7件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Peptide Epimerization Machineries Found in Microorganisms2018

    • 著者名/発表者名
      Ogasawara Yasushi、Dairi Tohru
    • 雑誌名

      Front. Microbiol.

      巻: 9 ページ: 1-9

    • DOI

      10.3389/fmicb.2018.00156

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Functional analysis of methyltransferases participating in streptothricin-related antibiotic biosynthesis2018

    • 著者名/発表者名
      Niikura Haruka、Maruyama Chitose、Ogasawara Yasushi、Shin-ya Kazuo、Dairi Tohru、Hamano Yoshimitsu
    • 雑誌名

      J. Biosci. Bioeng.

      巻: 125 号: 2 ページ: 148-154

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2017.09.004

    • NAID

      40021471176

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 放線菌が生み出した疑似ペプチド化合物-疑似ペプチド(ケトメミシン)がもつカルボニルメチレンの生合成を解明-2018

    • 著者名/発表者名
      小笠原泰志, 大利 徹
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 56 ページ: 76-78

    • NAID

      130007563335

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Biosynthesis of Oligopeptides Using ATP-Grasp Enzymes2017

    • 著者名/発表者名
      Ogasawara Yasushi、Dairi Tohru
    • 雑誌名

      Chemistry

      巻: 23 号: 45 ページ: 10714-10724

    • DOI

      10.1002/chem.201700674

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biosynthesis of the Carbonylmethylene Structure Found in the Ketomemicin Class of Pseudotripeptides2017

    • 著者名/発表者名
      J. Kawata, T. Naoe, Y. Ogasawara, and T. Dairi
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 56 号: 8 ページ: 2026-2029

    • DOI

      10.1002/anie.201611005

    • NAID

      120006383813

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Exploring peptide ligase orthologs in actinobacteria-discovery of pseudopeptide natural products, ketomemicins-2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Ogasawara, J. Kawata, M. Noike, Y. Satoh, K. Furihata, and T. Dairi
    • 雑誌名

      ACS Chem. Biol.

      巻: 11 号: 6 ページ: 1686-1692

    • DOI

      10.1021/acschembio.6b00046

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Characterization of three amidinotransferases involved in the biosynthesis of ketomemicins2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Ogasawara, M. Fujimori, J. Kawata, and T. Dairi
    • 雑誌名

      Bioorg. Med. Chem. Lett.

      巻: 26 号: 15 ページ: 3662-3664

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2016.05.090

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Structure and activity relationships of the anti-Mycobacterium antibiotics resorcinomycin and pheganomycin2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Ogasawara, K. Ooya, M. Fujimori, M. Noike, and T. Dairi
    • 雑誌名

      J. Antibiot.

      巻: 69 号: 2 ページ: 119-120

    • DOI

      10.1038/ja.2015.88

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Identification and analysis of the resorcinomycin biosynthetic gene cluster.2015

    • 著者名/発表者名
      K. Ooya, Y. Ogasawara, M. Noike, and T. Dairi
    • 雑誌名

      Biosci. Biotechnol. Biochem

      巻: 79 号: 11 ページ: 1833-1837

    • DOI

      10.1080/09168451.2015.1050992

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] カルボニルメチレン構造を有するシュードトリペプチド(Ketomemicin)の生合成機構2018

    • 著者名/発表者名
      大利 徹
    • 学会等名
      2018年度日本農芸化学会大会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Exploring Novel Peptide Ligase Orthologs-Discovery and Biosynthetic Studies of Carbonylmethylene-Containing Pseudotripeptides Ketomemicins-2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Ogasawara, J. Kawata, T. Naoe, M. Fujimori, M. Noike and T. Dairi
    • 学会等名
      Directing Biosynthesis V
    • 発表場所
      Warwick Univ (United Kingdom)
    • 年月日
      2017-03-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ケトメミシンの生合成に関わるアミジノ基転移酵素の機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      小笠原 泰志、藤盛 道子、川田 純平、大利 徹
    • 学会等名
      2017年度日本農芸化学会大会
    • 発表場所
      京都女子大学(京都府・京都市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Biosynthesis of the Carbonylmethylene Containing Pseudopeptides, Ketomemicins2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Ogasawara, J. Kawata, T. Naoe, M. Fujimori, and T. Dairi
    • 学会等名
      US-Japan Seminar on the Biosynthesis of Natural Products for Young Researchers
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都・目黒区)
    • 年月日
      2017-03-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ケトメミシンにみられるカルボニルメチレン型シュードペプチドの生合成2017

    • 著者名/発表者名
      直江 大樹, 川田 純平, 小笠原 泰志, 大利 徹
    • 学会等名
      生合成リデザイン第1回若手シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] New enzymes for biosynthesis of ketomemicin, a pseudotripeptide with carbonylmethylene structure2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Ogasawara, J. Kawata, and T. Dairi
    • 学会等名
      5th International Conference on Novel Enzymes
    • 発表場所
      Hampshire Hotel- Plaza Groningen (Netherlands)
    • 年月日
      2016-10-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] カルボニルメチレン構造を持つシュードトリペプチド(ケトメミシン)の発見と酵素的全合成2016

    • 著者名/発表者名
      小笠原 泰志、川田 純平、野池 基義、藤盛 道子、佐藤 康治、降旗 一夫、大利 徹
    • 学会等名
      第58回天然有機化合物討論会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ケトメミシンにみられるシュードペプチド部の生合成解析2016

    • 著者名/発表者名
      川田 純平、直江 大樹、小笠原 泰志、大利 徹
    • 学会等名
      2016年度、日本放線菌学会大会
    • 発表場所
      東京大学(東京都・文京区)
    • 年月日
      2016-09-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Exploring peptide ligase orthologs in actinobacteria2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Ogasawara, J. Kawata, M. Noike, Y. Satoh, K. Furihata, and T. Dairi
    • 学会等名
      The Fifth International Conference on Cofactors (ICC-05) and Active Enzyme Molecule 2016 (AEM 2016)
    • 発表場所
      宇奈月国際会館(富山県・黒部市)
    • 年月日
      2016-09-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] フェガノマイシン、レゾルシノマイシン類抗生物質の構造活性相関2016

    • 著者名/発表者名
      小笠原 泰志、藤盛 道子、雄谷 洸一、野池 基義、大利 徹
    • 学会等名
      2016年度日本農芸化学会大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2016-03-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 微生物に見出されたペプチドリガーゼオルソログノ機能解析2016

    • 著者名/発表者名
      小笠原 泰志、河田純平、佐藤康治、降旗一夫、大利 徹
    • 学会等名
      2016年度日本農芸化学会大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2016-03-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Peptide synthesis cooperatively achieved by peptide ligase and ribosomes2015

    • 著者名/発表者名
      Tohru Dairi
    • 学会等名
      Pacifichem 2015
    • 発表場所
      Sheraton Waikiki, Honolulu (USA)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 放線菌の新規ペプチドリガーゼ2015

    • 著者名/発表者名
      大利 徹
    • 学会等名
      第88回日本生化学会大会シンポジウム
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 放線菌に見いだされた新規ペプチドライゲースオルソログの機能解析2015

    • 著者名/発表者名
      重松 真由子,小笠原 泰志,大利 徹
    • 学会等名
      2015年度日本農芸化学会北海道支部大会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2015-11-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 放線菌に見出したATP-grasp-ligaseが触媒する多様なアミド形成反応2015

    • 著者名/発表者名
      大利 徹
    • 学会等名
      第67回日本生物工学会大会シンポジウム
    • 発表場所
      城山観光ホテル(鹿児島県・鹿児島市)
    • 年月日
      2015-10-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A novel enzyme capping N-terminus of various peptides with amidino-PheGly derivatives2015

    • 著者名/発表者名
      Tohru Dairi
    • 学会等名
      2nd European Conference on Natural Products
    • 発表場所
      Goethe-Universität, Frankfurt/Main (Germany)
    • 年月日
      2015-09-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Exploring Novel Peptide Ligase Orthologs in Actinobacteria2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Ogasawara, J. Kawata, M. Noike, K. Furihata and T. Dairi
    • 学会等名
      2nd European Conference on Natural Products
    • 発表場所
      Goethe-Universität, Frankfurt/Main (Germany)
    • 年月日
      2015-09-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A novel enzyme capping N-terminus of various peptides with amidino-PheGly derivatives2015

    • 著者名/発表者名
      Tohru Dairi
    • 学会等名
      42nd International Symposium & Annual Meeting (The Korean Society for Microbiology and Biotechnology)
    • 発表場所
      Hwabaek International Convention Center, Gyeongju, Korea
    • 年月日
      2015-06-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 多様なペプチドのアミノ末端をキャッピングする酵素を発見

    • URL

      https://www.hokudai.ac.jp/news/141125_pr_eng.pdf

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 北海道大学大学院 工学研究院 応用生物化学研究室ホームページ

    • URL

      http://www.eng.hokudai.ac.jp/labo/tre/ABCLab_jp/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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