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魅力あるトリテルペノイドの戦略的合成を可能にする担子菌シトクロムP450

研究課題

研究課題/領域番号 16H04955
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 木質科学
研究機関九州大学

研究代表者

一瀬 博文  九州大学, 農学研究院, 准教授 (00432948)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2018年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2017年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2016年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
キーワードシトクロムP450 / トリテルペン / 糸状菌 / 担子菌 / テルペノイド / バイオテクノロジー / 微生物 / トリテルペノイド
研究成果の概要

糸状菌に由来するシトクロムP450のトリテルペン変換活性をスクリーニングし、新奇・有用なトリテルペノイドの合成を試みた。植物に由来するルペオール合成酵素またはβ―アミリン合成酵素と糸状菌P450を共発現する遺伝子組み換え酵母を作出し、形質転換酵母に蓄積した代謝物をGC-MSによって分析することで、ルペオールおよびβ―アミリンを変換可能な糸状菌P450を同定し、様々な植物型トリテルペノイドを産生することに成功した。また、担子菌P450が酵母の成育過程で生じるステロイド類に変換活性を有することが示され、担子菌類がP450依存的に多様なステロイドを生合成することが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

トリテルペノイドは各種生物が産生する代謝物であり、薬理活性を示す化合物も多く知られている。一方で、自然界に産出される代謝産物の大量獲得は困難な現状であり、自然界に眠る“魅力あるトリテルペノイド”の利用には、これらを戦略的に合成する新しいバイオ技術の開発が重要な課題として残されている。本研究では、植物型トリテルペノイドの合成を可能とする糸状菌のシトクロムP450を同定した。本研究の成果は、自然界において稀少・有用なトリテルペノイドの戦略的合成を進展させるとともに、新奇な有用疑似天然物の発掘を加速すると期待される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Jianqiao Wang, Haruka Ohno, Yuuri Ide, Hirofumi Ichinose, Toshio Mori, Hirokazu Kawagishi, Hirofumi Hirai2019

    • 著者名/発表者名
      Identification of the cytochrome P450 involved in the degradation of neonicotinoid insecticide acetamiprid in Phanerochaete chrysosporium
    • 雑誌名

      Journal of Hazardous Materials

      巻: 371 ページ: 494-498

    • DOI

      10.1016/j.jhazmat.2019.03.042

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Insight into metabolic diversity of the brown-rot basidiomycete Postia placenta responsible for sesquiterpene biosynthesis: semi-comprehensive screening of cytochrome P450 monooxygenase involved in protoilludene metabolism2018

    • 著者名/発表者名
      Ichinose Hirofumi, Kitaoka Takuya
    • 雑誌名

      Microbial Biotechnology

      巻: 11 号: 5 ページ: 952-965

    • DOI

      10.1111/1751-7915.13304

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Biochemical Characterization of CYP505D6, a Self-Sufficient Cytochrome P450 from the White-Rot Fungus Phanerochaete chrysosporium2018

    • 著者名/発表者名
      Sakai Kiyota、Matsuzaki Fumiko、Wise Lisa、Sakai Yu、Jindou Sadanari、Ichinose Hirofumi、Takaya Naoki、Kato Masashi、Wariishi Hiroyuki、Shimizu Motoyuki
    • 雑誌名

      Applied and Environmental Microbiology

      巻: 84 号: 22

    • DOI

      10.1128/aem.01091-18

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Impacts of amino acid substitutions in fungal cytochrome P450 monooxygenase (CYP57B3) on the effective production of 3′-hydroxygenistein2017

    • 著者名/発表者名
      Mayumi Hatakeyama, Takuya Kitaoka, Hirofumi Ichinose
    • 雑誌名

      FEMS Microbiology Letters

      巻: 364 号: 11

    • DOI

      10.1093/femsle/fnx107

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 糸状菌シトクロムP450の潜在機能を活用したトリテルペノイド生合成2019

    • 著者名/発表者名
      大園昂貴、一瀬博文、北岡卓也
    • 学会等名
      第69回日本木材学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 褐色腐朽担子菌Postia placentaにおけるプロトイルデン型セスキテルペノイドの生合成機構2019

    • 著者名/発表者名
      木村紘也、一瀬博文、北岡卓也
    • 学会等名
      第69回日本木材学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 糸状菌シトクロムP450の機能多様性とテルペノイドのコンビナトリアル生合成2018

    • 著者名/発表者名
      大園 昂貴, 筌場 将太, 北岡 卓也, 一瀬 博文
    • 学会等名
      第70回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Idenfitication of cytochrome P450 monooxygenases responsible for terpene biosynthesis by basidiomycetes2018

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Ichinose
    • 学会等名
      The 14th International Symposium on Cytochrome P450 Biodiversity and Biotechnology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 出芽酵母を宿主とした担子菌型セスキテルペノイドのコンビナトリアル生合成2018

    • 著者名/発表者名
      筌場将太、一瀬博文、北岡卓也
    • 学会等名
      第68回日本木材学会大会(京都大会)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 担子菌シトクロムP450の異種発現が及ぼす酵母の代謝物変動2017

    • 著者名/発表者名
      熊丸さち、一瀬博文、北岡卓也
    • 学会等名
      第67回日本木材学会大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 木材腐朽菌 Phanerochaete chrysosporium が有するセスキテルペン合成酵素の多様性2017

    • 著者名/発表者名
      筌場将太、一瀬博文、北岡卓也
    • 学会等名
      第67回日本木材学会大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Studies on terpene synthases and cytochrome P450 monooxygenases of basidiomycetes2017

    • 著者名/発表者名
      Ichinose Hirofumi, Ukeba Shota
    • 学会等名
      20th International conference on cytochrome P450, biochemistry, biophysics and biotechnology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Diversity of sesquiterpene synthase from the white-rot basidiomycete Phanerochaete chrysosporium2016

    • 著者名/発表者名
      Ukeba S., Kitaoka T., Ichinose H.
    • 学会等名
      The 22nd Symposium of Young Asian Biological Engineers' Community
    • 発表場所
      Miyazaki, Japan
    • 年月日
      2016-10-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] シトクロムP450 BM3と補酵素再生系の近接配置による酵素反応2016

    • 著者名/発表者名
      畠山真由美、野北昂志、北岡卓也、一瀬博文
    • 学会等名
      第68回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      2016-09-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 白色腐朽菌 Phanerochaete chrysosporium が有するセスキテルペン合成酵素の同定および機能解析2016

    • 著者名/発表者名
      筌場将太、北岡卓也、一瀬博文
    • 学会等名
      第68回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      2016-09-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Functionalization of fungal cytochrome P450 in Escherichia coli2016

    • 著者名/発表者名
      Ichinose H.
    • 学会等名
      13th International Symposium on Cytochrome P450 Biodiversity and Biotechnology
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 年月日
      2016-07-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Heterologous expression and functionalization of fungal cytochromes P450 (CYP5136A1 and CYP5136A3) in Escherichia coli2016

    • 著者名/発表者名
      Hatakeyama M., Kitaoka T., Ichinose H.
    • 学会等名
      13th International Symposium on Cytochrome P450 Biodiversity and Biotechnology
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 年月日
      2016-07-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 担子菌由来シトクロムP450 (CYP5136A1, CYP5136A3) の異種発現およびシトクロムb5による機能発現2016

    • 著者名/発表者名
      畠山真由美、北岡卓也、一瀬博文
    • 学会等名
      第16回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2016-06-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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