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有用生物活性ポリエーテル化合物骨格構築機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17208010
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物生産化学・生物有機化学
研究機関北海道大学

研究代表者

及川 英秋  北海道大学, 大学院・理学研究院, 教授 (00185175)

研究分担者 大栗 博毅  北海道大学, 大学院・理学研究院, 教授 (80311546)
常盤野 哲生  北海道大学, 大学院・理学研究院, 助教 (50312343)
研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
49,660千円 (直接経費: 38,200千円、間接経費: 11,460千円)
2007年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
2006年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
2005年度: 33,020千円 (直接経費: 25,400千円、間接経費: 7,620千円)
キーワードポリエーテル / 生合成 / ポリケタイド / 環化酵素 / 酸化酵素
研究概要

天然には特異な生物活性を示すポリエーテル型代謝産物が多数存在するが、そのポリエーテル環の構築機構は長年未解決の課題であった。そこでポリエーテル系抗生物質Iasalocidを標的分子とし、そのポリエーテル環形成に関与する酵素遺伝子を特定するため、lasalocid生産菌、Streptomyces lasaliensisの全ゲノムDNAから、コスミドを用いて作成したゲノムライブラリーに対し、適当なプローブを用いてスクリーニングを行い、全長82kbからなるIasalocid生合成遺伝子クラスターの取得に成功した。このクラスターには目的とするエポキシ化酵素遺伝子、エポキシド加水分解酵素遺伝子が同定された。
次いで予想前駆体prelasalocidは、3個のセグメントに分割し、それぞれをanti-アルドール反応、鈴木一宮浦カップリングで連結させることで、2箇所の三置換オレフィンに種々の置換基を導入可能な柔軟性の高い合成ルートを確立できた。またprelasalocidのビスエポキシド体はShiの不斉触媒を用いることで合成した。
最終的にビスエポキシドを基質とした際、エポキシド加水分解酵素によりエーテル環形成が進行することを世界で初めて確認した。広い基質特異すること、活性部位を二個持つこと等から酵素的工一テル環構築機構について考察を行った。

報告書

(4件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (49件)

すべて 2008 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (33件) (うち査読あり 13件) 学会発表 (14件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Stereo-controlled synthpsis of prelasalocid, a key precursor proposed in the biosynthesis of polyether antibiotic lasalocid A.2008

    • 著者名/発表者名
      Hideaki, Oikawa, et. al.
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters 49

      ページ: 1021-1025

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 2-Methylisoborneol: Identification and functional analysis of genes controlling biosynthesis2008

    • 著者名/発表者名
      Hideaki, Oikawa, et. al.
    • 雑誌名

      Proc. Natl. acad. Sci. U. S. A. 105(In press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stereo-controlled synthesis of prelasalocid, a key precursor proposed in the biosynthesis of polyether antibiotic lasalocid A2008

    • 著者名/発表者名
      H. Oikawa, et al.
    • 雑誌名

      Tetrahedron Lett. 49(6)

      ページ: 1021-1025

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 2-Methylisoborneol: Identification and functional analysis of genes controlling biosynthesis2008

    • 著者名/発表者名
      H. Oikawa, et al.
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Stereo-controlled synthesis of prelasalocid, a key precursor proposed in the biosynthesis of polyether antibiotic lasalocid A.2008

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Oikawa, et. al.
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters 49

      ページ: 1021-1025

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 2-Methylisoborneol: Identification and functional analysis of genes controlling biosynthesis2008

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Oikawa, et. al.
    • 雑誌名

      Proc. Natl. acad. Sci. U. S. A. 105(In press)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Active site mutagenesis of the putative Diels-Alderase macrophomate synthase2007

    • 著者名/発表者名
      Hideaki, Oikawa, et. al.
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      ページ: 1701-1703

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of a Rice Gene Family Encording Type-A Diterpene Cyclases2007

    • 著者名/発表者名
      Hideaki, Oikawa, et. al.
    • 雑誌名

      Bioscience Biotechnology and Biochemistry

      ページ: 1701-1703

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Active site mutagenesis of the putative Diels-Alderase macrophomate synthase2007

    • 著者名/発表者名
      H. Oikawa, et al.
    • 雑誌名

      Chem. Commun. (17)

      ページ: 1701-1703

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Active site mutagenesis of the putative Diels-Alderase macrophomate synthase2007

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Oikawa, et. al.
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      ページ: 1701-1703

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relative and absolute configuration of antitumor agent SW-163D2007

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Oikawa, et. al.
    • 雑誌名

      Bioscience Biotechnology and Biochemistry 71

      ページ: 1701-1703

    • NAID

      10027521978

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biosynthetic Study of FR-900848 : Unusual Observation on Polyketide Biosythesis that Did not Accept Acetate as Origin of Acetul-CoA2006

    • 著者名/発表者名
      Hideaki, Oikawa, et. al.
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters 46

      ページ: 5885-5888

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biosynthetic Study of FR-900848 : Unsusual Observation on Polyketide Biosynthesis that Did not Accept Acetate as Origin of Acetyl-CoA2006

    • 著者名/発表者名
      H. Oikawa, et al.
    • 雑誌名

      Tetrahedron Lett. 47(9)

      ページ: 1399-1402

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Characterization of a Rice Gene Family Encoding Type-A Diterpene Cyclases2006

    • 著者名/発表者名
      H. Oikawa, et al.
    • 雑誌名

      Biosci. Biotechnol. Biochem. 70(7)

      ページ: 1702-1710

    • NAID

      10018529282

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Total biosynthesis of antitumor nonribosomal peptides in Escherichia coli2006

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, K.
    • 雑誌名

      Nat. Chem. Biol. 2(8)

      ページ: 423-428

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Biosynthetic Study of FR-900848 : Unusual Observation on Polyketide Biosythesis that Did Not Accept Acetate as Origin of Acetyl-CoA2006

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, K.
    • 雑誌名

      Tetrahedron Lett. 47(9)

      ページ: 1399-1402

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Identification and Stereochemical Assignment of the -Hydroxytryptophan Intermediate in the Echinomycin Biosynthetic Pathway2006

    • 著者名/発表者名
      Koketsu, K.
    • 雑誌名

      Org. Lett. 8(21)

      ページ: 4719-4722

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Expression of Alternaria solani PKSF Generates a Set of Complex Reduced-Type Polyketides with Different Carbon-Lengths and Cyclization2006

    • 著者名/発表者名
      Kasahara, K.
    • 雑誌名

      ChemBioChem 7

      ページ: 920-924

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Characterization of a Rice Gene Family Encoding Type-A Diterpene Cyclases2006

    • 著者名/発表者名
      Kanno, Y.
    • 雑誌名

      Biosci. Biotechnol. Biochem. 70(7)

      ページ: 1702-1710

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Biosynthetic Study of FR-900848 : Unusual Observation on Polyketide Biosythesis that Did not Accept Acetate as Origin of Acetyl-CoA2006

    • 著者名/発表者名
      Hideki Oikawa et al.
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters 46

      ページ: 5885-5888

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Characterization of a Rice Gene Family Encording Type-A Diterpene Cyclases2006

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Oikawa et al.
    • 雑誌名

      Bioscience Biotechnology and Biochemistry (in press)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Proposed mechanism for diterpene synthases in the formation of Phomactatriene and taxadiene2005

    • 著者名/発表者名
      Hideaki, Oikawa, et. al.
    • 雑誌名

      Organic and Biomolecular Chemistry 3

      ページ: 2713-2722

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Involvernent of the Diels-Alderases in the biosynthesis of natural products2005

    • 著者名/発表者名
      Hideaki, Oikawa
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan 78

      ページ: 537-554

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biosynthetic Studies on the Antibiotics PF1140:A Nevel Pathway for a 2-Pyridone Framework2005

    • 著者名/発表者名
      Hideaki, Oikawa, et. al.
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters 46

      ページ: 5885-5888

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Relative and Absolute Configuration of PF11402005

    • 著者名/発表者名
      Hideaki, Oikawa, et. al.
    • 雑誌名

      The Journal of Antibiotics 58

      ページ: 425-427

    • NAID

      10016458154

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Proposed mechanism for diterpene synthases in the formation of phomactatriene and taxadiene2005

    • 著者名/発表者名
      H. Oikawa, et al.
    • 雑誌名

      Org. Biomol. Chem. 3(15)

      ページ: 2713-2722

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Involvement of the Diels-Alderases in the biosynthesis of natural products2005

    • 著者名/発表者名
      H. Oikawa, et al.
    • 雑誌名

      Bull. Chem. Soc. Jpn. 78(4)

      ページ: 537-554

    • NAID

      10015462879

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Biosynthetic Studies on the Antibiotics PF1140: A Novel Pathway for a 2-Pyridone Framework2005

    • 著者名/発表者名
      H. Oikawa, et al.
    • 雑誌名

      Tetrahedron Lett. 46(35)

      ページ: 5885-5888

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The Relative and Absolute Configuration of PF11402005

    • 著者名/発表者名
      H. Oikawa, et al.
    • 雑誌名

      J. Antibiot. 58(6)

      ページ: 425-427

    • NAID

      10016458154

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Proposed mechanism for diterpene synthases in the formation of Phomactatriene and taxadiene2005

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Oikawa et al.
    • 雑誌名

      Organic and Biomolecular Chemistry 3(15)

      ページ: 2713-2722

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Involvement of the Diels-Alderases in the biosynthesis of natural products2005

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Oikawa et al.
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan 78(4)

      ページ: 537-554

    • NAID

      10015462879

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] The Relative and Absolute Configuration of PF11402005

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Oikawa et al.
    • 雑誌名

      The Journal of Antibiotics 58(6)

      ページ: 425-427

    • NAID

      10016458154

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Biosynthetic Studies on the Antibiotics PF1140: A Novel Pathway for a 2-Pyridone Framework2005

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Oikawa et al.
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters 46(35)

      ページ: 5885-5888

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] Biosynthetic Studies on Polyether Antibiotics and Peptide Antitumor Agents2008

    • 著者名/発表者名
      H., Oikawa
    • 学会等名
      The Nakanishi Symposium on Natural Products and Bioorganic Chemistry 2008.
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2008-05-27
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] ポリエーテル系抗生物質lasalocidの酵素的ポリエーテル環構築機構2008

    • 著者名/発表者名
      七條, 好宏・右田, 章・大栗, 博毅・渡部, 万美・常盤野, 哲生・渡辺, 賢二・及川, 英秋
    • 学会等名
      日本化学会第88春季年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-03-28
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Biosynthetic Studies on Polyether Antibiotics and Peptide Antitumor Agents2008

    • 著者名/発表者名
      H. Oikawa
    • 学会等名
      The Nakanishi Symposium on Natural Products & Bioorganic Chemistry
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2008-03-27
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 推定生合成経路に基づいたポリエーテル系抗生物質イソラサロシドの全合成2007

    • 著者名/発表者名
      七條, 好宏・右田, 章・渡部, 万美・大栗, 博毅・常盤野, 哲生・及川, 英秋
    • 学会等名
      日本化学会北海道支部2007年夏期研究発表会
    • 発表場所
      旭川
    • 年月日
      2007-07-20
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] ポリエーテル系抗生物質ラサロシドの生合成研究 (第4報)2007

    • 著者名/発表者名
      右田, 章・渡部, 万美・七條, 好宏・纐纈, 健人・廣瀬, 雄己・常盤野, 哲生・大栗, 博毅・及川, 英秋
    • 学会等名
      日本化学会第87春季年会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2007-03-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 放線菌線状プラスミド上のポリケタイド生合成遺伝子クラスター2007

    • 著者名/発表者名
      津田, 宗哉・右田, 章・纐纈, 健人・常盤野, 哲生・渡辺, 賢二・木梨, 陽康・池田, 治生・及川, 英秋
    • 学会等名
      日本化学会第87春季年会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2007-03-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] ポリエーテル系抗生物質ラサロシドの生合成研究2006

    • 著者名/発表者名
      右田, 章・大栗, 博毅・常盤野, 哲生・渡部, 万美・七條, 好宏・廣瀬, 雄己・渡辺, 賢二・木梨, 陽康・及川, 英秋
    • 学会等名
      第48回天然有機化合物討論会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2006-10-14
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Biosynthetic Studies of Two Bioactive Metabolites from Streptomyces Toward Engineered Biosynthesis2006

    • 著者名/発表者名
      H., Oikawa
    • 学会等名
      ICOB-5 & ISCNP-25 IUPAC International Conference on Biodiversity and Natural Products
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2006-07-27
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Biosynthetic Study of Polyether Antibiotic Lasalocid2006

    • 著者名/発表者名
      Akira, Migita・Mami, Watanabe・Yoshihiro, Shichijo・Tetsuo, Tokiwano・Hiroki, Oguri・Hideaki, Oikawa:
    • 学会等名
      ICOB-5 & ISCNP-25 IUPAC International Conference on Biodiversity and Natural Products
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2006-07-24
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] ポリエーテル系抗生物質ラサロシドの生合成研究2006

    • 著者名/発表者名
      右田, 章・七條, 好宏・渡部, 万美・常盤野, 哲生・大栗, 博毅・及川, 英秋
    • 学会等名
      日本化学会堂86春季年会
    • 発表場所
      船橋
    • 年月日
      2006-03-27
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Biosynthetic Studies of Bioactive Metabolites from Streptomyces Toward Engineered Biosynthesis2006

    • 著者名/発表者名
      H., Oikawa
    • 学会等名
      1st International Conference on Cutting-Edge Organic Chemistry In Asia
    • 発表場所
      Okinawa
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Reaction Mechanism of Enzymes Constructing Molecular Skeletons in the Biosynthesis of Natural Products2005

    • 著者名/発表者名
      H. Oikawa
    • 学会等名
      Pacifichem2005
    • 発表場所
      Honolulu
    • 年月日
      2005-12-17
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Biosynthetic Studies of Bioactive Metabolites from Streptomyces Toward Engineered Biosynthesis2005

    • 著者名/発表者名
      H. Oikawa
    • 学会等名
      East Asian Marine Bioscience Symposium---the Frontier of Chemical Biology
    • 発表場所
      Sapporo
    • 年月日
      2005-12-01
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] ポリペプチド、ポリエーテル型天然物生合成における骨格構築機構の解析2005

    • 著者名/発表者名
      及川, 英秋
    • 学会等名
      天然物科学研究会第二回講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2005-11-25
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [図書] 天然物化学 -植物編- 第4章二次代謝産物の生合成 4.1節 キノー、セスキー、ジテルペン (分筆担当)2007

    • 著者名/発表者名
      及川, 英秋・常盤野, 哲生
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      株式会社アイピーシー
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [図書] 天然物化学-植物編-2007

    • 著者名/発表者名
      山村庄亮
    • 総ページ数
      428
    • 出版者
      アイピーシー
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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