タイプI繰返し型ポリケタイド合成酵素の構造と反応制御

• 研究課題/領域番号: 19310139
• 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: 生物分子科学
• 研究機関: 岩手医科大学
• 研究代表者: 藤井 勲 岩手医科大学, 薬学部, 教授 (70181302)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円); 2009年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円); 2008年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円); 2007年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
• キーワード: ポリケタイド / ポリケタイド合成酵素 / 生合成

研究概要

医薬資源として重要な化合物群であるポリケタイド化合物の基本炭素骨格を作り出すポリケタイド合成酵素PKS、なかでもタイプI繰返し型PKSを対象として、反応制御機構の解明を試みた。6-メチルサリチル酸合成酵素においては、これまで未同定であった新規機能ドメインとその機能を明らかにした。また、多環性芳香族化合物や還元型化合物合成のPKS、PKSとペプチド合成酵素が融合したPKS-NRPSについても反応制御に関わる新たな知見を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Hidden function of catalytic domain in 6-methylsalicylic acid synthase for product release (2010)
  • 著者名/発表者名: Tomomi Moriguchi, Yuichiro Kezuka, Takamasa Nonaka, Yutaka Ebizuka, Isao Fujii
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 285 ページ: 15637-15643
  • NAID: 110009757735
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional Analysis of Fungal Polyketide Biosynthesis Genes (2010)
  • 著者名/発表者名: Isao Fujii
  • 雑誌名: J.Antibiot. 63(in press)
  • NAID: 10030708245
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hidden Function of Catalytic Domain in 6-Methylsalicylic Acid Synthase for Product Release (2010)
  • 著者名/発表者名: Tomomi Moriguchi
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 285(in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Solanapyrone Synthase, a Possible Diels-Alderase, and Iterative Type I Polyketide Synthase Encoded in a Biosynthetic Gene Cluster from Alternaria solani (2010)
  • 著者名/発表者名: Ken Kasahara
  • 雑誌名: ChemBioChem 11(in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reconstitution of Fungal Meroterpenoid Pyripyropene Biosynthesis Revealed the Involvement of Novel Terpene Cyclase Family (2010)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Itoh
  • 雑誌名: Nat.Chem. (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cyclopiazonic acid biosynthesis of Aspergillus flavus and Aspergillus oryzae (2009)
  • 著者名/発表者名: P-K. C hang, K.C. Ehrlich, Isao Fujii
  • 雑誌名: Toxins 1 ページ: 74-79
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional expression of the Aspergillus flavus PKS-NRPS hybrid CpaA involved in the biosynthesis of cyclopiazonic acid (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Seshime, P.R. Juvvadi, M. Tokuoka, Y. Koyama, K. Kitamoto, Y. Ebizuka, Isao Fujii
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem. Lett. 19 ページ: 3288-3292
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heterologous expression systems for polyketide synthases (2009)
  • 著者名/発表者名: Isao Fujii
  • 雑誌名: Natural Product Reports 26 ページ: 155-169
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heterologous Expression Systems for Polyketide Synthases (2009)
  • 著者名/発表者名: Isao Fujii
  • 雑誌名: Nat. Prod. Rep. 26 ページ: 155-169
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of a novel polyketide synthase-nonribosomal peptide synthetase (PKS-NRPS) gene required for the biosynthesis of cyclopiazonic acid in Aspergillus oryzae (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Tokuoka, Y. Seshime, Isao Fujii, K. Kitamoto, T. Takahashi, Y. Koyama
  • 雑誌名: Fungal Genet. Biol. 45 ページ: 1608-1615
  • 査読あり
• [雑誌論文] New biosynthetic step in the melanin pathway of Wangiella (Exophiala) dermatitidis: evidence for 2-acetyl-1, 3, 6, 8-tetrahydroxynaphthalene as a novel precursor (2008)
  • 著者名/発表者名: M.H. Wheeler, D. Abramczyk, L.S. Puckhaber, M. Naruse, Y. Ebizuka, Isao Fujii, P.J. Szaniszlo
  • 雑誌名: Eukaryotic Cell 7 ページ: 1699-1711
  • 査読あり
• [雑誌論文] Domain-domain interaction in the iterative type I polyketide synthase ATX from Aspergillus terreus (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Moriguchi, Y. Ebizuka, Isao Fujii
  • 雑誌名: ChemBioChem 9 ページ: 1207-1212
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cloning and sequence characterization of a non-reducing polyketide synthase gene from the lichen Xanthoparmelia semiviridis (2008)
  • 著者名/発表者名: Y-H. Chooi, D.M. Stalker, M.A. Davis, Isao Fujii, J.A. Elix, S.H.J.J. Louwhoff, A.C. Lawrie
  • 雑誌名: Mycol. Res. 112 ページ: 147-161
• [雑誌論文] Domain-domain Interactions in the Iterative Type I Polyketide Synthase ATX from Aspergillus terreus (2008)
  • 著者名/発表者名: Tomomi Moriguchi
  • 雑誌名: ChemBioChem 9 ページ: 1207-1212
  • 査読あり
• [雑誌論文] New Biosynthetic Step in the Melanin Pathway of Wangiella (Exophiala) dermatitidis : Evidence for 2-Acetyl-1, 3, 6, 8-Tetrahydroxynaphthalene as a Novel Precursor (2008)
  • 著者名/発表者名: Michael H. Wheeler
  • 雑誌名: Eukaryot. Cell 7 ページ: 1699-1711
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reconstitution of fungal meroterpenoid pyripyropene biosynthesis revealed the involvement of novel terpene cyclase family
  • 著者名/発表者名: Takayuki Itoh, Kinya Tokunaga, Yudai Matsuda, Isao Fujii, Ikuro Abe, Yutaka Ebizuka, Tetsuo Kushiro
  • 雑誌名: Nature Chemistry (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Solanapyrone synthase, a possible Diels-Alderase and iterative type I polyketide synthase encoded in a biosynthetic gene cluster from Alternaria solani
  • 著者名/発表者名: Ken Kasahara, Takanori Miyamoto, Takashi Fujimoto, Hiroki Oguri, Tetsuo Tokiwano, Hideaki Oikawa, Yutaka Ebizuka, Isao Fujii
  • 雑誌名: ChemBioChem (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional analysis of fungal polyketide biosynthesis genes
  • 著者名/発表者名: Isao Fujii
  • 雑誌名: J. Antibiot. (in press)
  • NAID: 10030708245
  • 査読あり
• [雑誌論文] Domain-domain Interactions in the Iterative Type I Polyketide Synthase ATX from Aspergillus terreus
  • 著者名/発表者名: Tomomi Moriguchi
  • 雑誌名: Chem Bio Chem (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] 糸状菌由来メロテルペノイド化合物pyripyropene Aの生合成研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 伊藤崇敬
  • 学会等名: 第51回天然有機化合物討論会
  • 発表場所: 愛知県、名古屋市公会堂
  • 年月日: 2009-10-07
• [学会発表] メロテルペノイド生合成遺伝子クラスターを用いた非天然型新規ハイブリッド型化合物の創製 (2009)
  • 著者名/発表者名: 徳永欽也
  • 学会等名: 日本生薬学会 第56回年会
  • 発表場所: 京都府、京都薬科大学
  • 年月日: 2009-10-03
• [学会発表] Expression and Functional Analysis of Fungal Polyketide Biosynthesis Genes (2009)
  • 著者名/発表者名: Isao Fujii
  • 学会等名: International Symposium of Chemical Biology
  • 発表場所: Xiamen University, China
  • 年月日: 2009-08-27
• [学会発表] 糸状菌ポリケタイド生合成系の発現と機能解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤井勲
  • 学会等名: 日本農芸化学会東北支部シンポジウム
  • 発表場所: 宮城県、東北大学
  • 年月日: 2009-07-18
• [学会発表] Expression and Functional Analysis of Fungal Polyketide Biosynthesis genes (2009)
  • 著者名/発表者名: Isao Fujii
  • 学会等名: International Symposium of Chemical Biology
  • 発表場所: Xiamen, China
• [学会発表] 糸状菌ポリケタイド生合成系の発現と機能解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤井勲
  • 学会等名: 日本農芸化学会東北支部シンポジウム
  • 発表場所: 仙台市
• [学会発表] 糸状菌Aspergillus terreus由来6-メチルサリチル酸合成酵素ATXの機能解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 森口智美
  • 学会等名: 日本薬学会第129年会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] 糸状菌ポリケタイド生合成遺伝子の発現と機能解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 藤井勲
  • 学会等名: 第43回天然物化学談話会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2008-07-10
• [学会発表] Identification of biosynthetic pathway of cyclopiazonic acid in Aspergillus oryzae (2008)
  • 著者名/発表者名: Masafumi Tokuoka, Tadashi Takahashi, Yasuyo Seshime, Isao Fujii, Katsuhiko Kitamoto, Yasuji Koyama
  • 学会等名: 9th European Conference on Fungal Genetics
  • 発表場所: Edinburgh, U.K.
  • 年月日: 2008-04-04
• [学会発表] 糸状菌ポリケタイド生合成遺伝子の発現と機能解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 藤井 勲
  • 学会等名: 日本農芸化学会関東支部2007年度第2回支部例会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-02-23
• [学会発表] 糸状菌ポリケタイド生合成遺伝子の発現と機能解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 藤井勲
  • 学会等名: 第43回天然物化学談話会
  • 発表場所: 吹田市
• [学会発表] Enzymes in Fungal Polyketide Biosynthesis (2008)
  • 著者名/発表者名: Isao Fujii
  • 学会等名: 7th US-Japan Seminar on the Biosynthesis of Natural Products
  • 発表場所: San Diego, USA
• [学会発表] Functional Analyses on 6-Methylsalicylic Acid Synthase from Aspergillus terreus (2008)
  • 著者名/発表者名: Tomomi Moriguchi, Isao Fujii, Yutaka Ebizuka
  • 学会等名: 7th US-Japan Seminar on the Biosynthesis of Natural Products
  • 発表場所: San Diego, USA
• [学会発表] Reconstituted Biosynthesis of Meroterpenoid in Fungi (2008)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Itho, Yasuyo Seshime, Isao Fujii, Tetsuo Kushiro, Yutaka Ebizuka
  • 学会等名: 7th US-Japan Seminar on the Biosynthesis of Natural Products
  • 発表場所: San Diego, USA
• [学会発表] Functional Analysis of Fungal Meroterpenoid Gene Cluster (2008)
  • 著者名/発表者名: Tetsuo Kushiro, Takayuki Itoh, Yasuyo Seshime, Isao Fujii, Yutaka Ebizuka
  • 学会等名: 7th US-Japan Seminar on the Biosynthesis of Natural Products
  • 発表場所: San Diego, USA
• [学会発表] 糸状菌由来6-メチルサリチル酸合成酵素の機能解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 森口 智美
  • 学会等名: 日本薬学会第128年会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Reconstruction of Fungal Spore Pigment Biosynthesis in Yeast (2007)
  • 著者名/発表者名: Natsuki Nambu, Isao Fujii, Yutaka Ebizuka
  • 学会等名: The 4th Takeda Science Foundation Symposium on PharmaSciences
  • 発表場所: Tokyo
• [学会発表] Functional Analysis of Fungal Iterative Type I Polyketide Synthases ATX from Aspergillus terreus (2007)
  • 著者名/発表者名: Tomomi Moriguchi, Isao Fujii, Yutaka Ebizuka
  • 学会等名: The 4th Takeda Science Foundation Symposium on PharmaSciences
  • 発表場所: Tokyo
• [学会発表] Polyketide Synthase Involved in the Biosynthesis of Fungal Meroterpenoid Terretonin (2007)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Itoh, Yasuyo Seshime, Isao Fujii, Tetsuo Kushiro, Yutaka Ebizuka
  • 学会等名: The 4th Takeda Science Foundation Symposium on PharmaSciences
  • 発表場所: Tokyo
• [学会発表] Identification of Biosynthetic Pathway of Cyclopiazonic Acid in Aspergillus oryzae (2007)
  • 著者名/発表者名: Masafumi Tokuoka, Tadashi Takahashi, Yasuyo Seshime, Isao Fujii, Katsuhiko Kitamoto, Yasuji Koyama
  • 学会等名: The 4th Takeda Science Foundation Symposium on PharmaSciences
  • 発表場所: Tokyo
• [学会発表] 糸状菌ポリケタイド生合成遺伝子の機能解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 藤井勲
  • 学会等名: 第7回糸状菌分子生物学コンフェレンス
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Polyketide Biosynthesis in Phytopathogenic Fungus Alternaraia solani (2007)
  • 著者名/発表者名: Isao Fujii
  • 学会等名: Society for Industrial Microbiology, Annual Meeting
  • 発表場所: Denver, USA
• [学会発表] Expression and Functional Analysis of Fungal Polyketide Biosynthesis Genes (2007)
  • 著者名/発表者名: Isao Fujii
  • 学会等名: Iterative Polyketide Synthases Conference
  • 発表場所: Banff, Canada
• [学会発表] Polyketide Pathway for Conidial Pigment Biosynthesis (2007)
  • 著者名/発表者名: Yutaka Ebizuka, Shun Miyazaki, Natsuki Nambu, Isao Fujii
  • 学会等名: Iterative Polyketide Synthases Conference
  • 発表場所: Banff, Canada
• [学会発表] Analysis on 6-Methylsalicylic Acid Synthase from Aspergillus terreus (2007)
  • 著者名/発表者名: Tomomi Moriguchi, Isao Fujii, Yutaka Ebizuka
  • 学会等名: Iterative Polyketide Synthases Conference
  • 発表場所: Banff, Canada
• [学会発表] Expression and Functional Analysis of Fungal Polyketide Biosynthesis Genes (2007)
  • 著者名/発表者名: Isao Fujii
  • 学会等名: Iterative Polyketide Synthases Conference
  • 発表場所: Banff,Canada
• [学会発表] Analysis on 6-methylsalicylic acid synthase from Aspergillus terreus (2007)
  • 著者名/発表者名: Tomomi Moriguchi
  • 学会等名: Iterative Polyketide Synthases Conference
  • 発表場所: Banff,Canada
• [学会発表] 繰返し型タイプIポリケタイド合成酵素の発現と機能解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 森口 智美
  • 学会等名: 第7回糸状菌分子生物学コンフェレンス
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Functional Analysis of Fungal Iterative Type I Polyketide Synthases ATX from Aspergillus terreus (2007)
  • 著者名/発表者名: Tomomi Moriguchi
  • 学会等名: The 4th Takeda Science Foundation Symposium on Pharma Sciences
  • 発表場所: Tokyo
• [備考]
  • URL: http://inpc.iwate-med.ac.jp
• [備考]
  • URL: http://inpc.iwate-med.ac.jp
• [産業財産権] ポリケタイドシンターゼ・ノンリボゾーマルペプチドシンテターゼ遺伝子 (2007)
  • 発明者名: 徳岡昌文, 高橋理, 小山泰二, 藤井勲, 勢〆康代
  • 権利者名: 財団法人野田産業科学研究所
  • 産業財産権番号: 2007-272465
  • 出願年月日: 2007-10-19