研究課題
基盤研究(C)
1.キダチアロエ由来ペンタケタイドクロモン合成酵素(PCS)及びオクタケタイド合成酵素(OKS)について、X線結晶構造解析に基づき、部位特異的変異を導入し、活性部位キャビティの大きさや形状を変化させることにより、酵素反応基質やマロニルCoA縮合数の人為的な制御に成功した。なかでもPCS F80A/Y82A/M207G三重変異酵素が、活性部位の大きさを4倍まで拡大させ、マロニルCoA9分子の縮合による、非天然型新規3環性ナフトパイロンを生成することを見出し報告した。今後の課題として、酵素反応基質やポリケタイド鎖長の制御に加えて、閉環・芳香環形成反応機構の解明と人為的な制御にも挑戦していきたい。変異酵素の触媒活性の最適化や、遺伝子導入による新機能賦与生物の作出など、非天然型新規化合物の生産効率の向上と有用物質生産系の構築についても検討を加えたい。2.OKSは、還元酵素(PKR)などの共存により、アンスロン配糖体の生合成に関与する可能性も考えられる。そこで、既知のマメ科由来PKRとの相同性を基盤としたcDNAライブラリーのスクリーニングを行い、これまでに新規PKRクローンの取得に成功した。3.ダイオウ由来ベンザルアセトン合成酵素(BAS)は、1分子のクマロイルCoAと1分子のマロニルCoAとの縮合によりジケタイドを生成するIII型PKSである。BASに、アントラニル酸のCoAエステルとマロニルCoAを同時に作用させることにより、4-ヒドロキシ-2-キノリノンが単一生成物として高収率で得られることを見出した。
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