| 研究課題/領域番号 |
19H03385
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分47050:環境および天然医薬資源学関連
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| 研究機関 | 武蔵野大学 |
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研究代表者 |
市瀬 浩志 武蔵野大学, 薬学部, 教授 (40282610)
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| 研究分担者 |
石川 和樹 武蔵野大学, 薬学部, 助教 (30779822)
熊本 卓哉 広島大学, 医系科学研究科(薬), 教授 (50292678)
橋元 誠 武蔵野大学, 薬学部, 講師 (80552893)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2020年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2019年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
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| キーワード | 生合成 / ナフトキノン / 酸素添加 / 二量化 / モデリング / 放線菌 / 酵素 / 二次代謝 / 官能基化 / 過酸化水素 / エノイル還元 / 立体特異的 / 変異型酵素 / 全合成 / 機能解析 / フラビン / 酵素解析 / 生合成酵素 / 高度官能基化 / 基質認識 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の概要は、下記の通りである。
酸素添加・多量体化・糖転移などの高度に官能基化されたナフトキノン（NQ）骨格をもつ天然物が、その構造や生物活性の多様性から注目されることを考慮して、NQ骨格をもつ放線菌代謝産物の生合成酵素群の中に①多段階酸素添加と②位置特異的二量化反応を触媒するものを同定したことを機に、各酵素系の基質認識機構の酵素学的解析、各種合成基質に対する酵素反応の精密分析、①②の各類似酵素によるタンパク質工学的な機能開拓を通じて、新たなNQ化合物の創製を行う。学術的特徴として、創製分子に期待される構造と生物活性の多様性と対象酵素群のタンパク質構造としての独自性が特筆される。
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| 研究成果の概要 |
高度に官能基化されたナフトキノン(NQ)型天然物の中には、有用な生物活性をもつものが多数知られている。本研究では、放線菌が生産するactinodhodinならびにlomaiviticinAの生合成酵素のうち、酸素添加と二量化に関与するもの（ActVA-5, ActVB, ActVA-4, ActVA-3, Lom-19）の機能解析を実施し、新たな高度官能基化NQ生産システム構築の基盤となる成果として、(1) ActVA-5/ActVBが二成分型酸素添加酵素として連続水酸化に関わること、(2) ActVA-4/ActVA-3が前例のない新規アリールカップリング酵素系であることを解明した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ビタミンE・Kやメナキノンなどの内在性生理活性物質である他、強力な抗腫瘍活性を有するものまで、ナフトキノン（NQ）骨格を有する天然物は、魅力ある研究対象である。さらにNQ二量化により中分子NQ骨格に展開できれば、医薬品化学領域での応用可能性はさらに大きくなる。本研究により解明されたActVA-4/ActV-3システムによるヘテロ二量化反応は、ビアリール生成経路に新たな可能性を付与するものであり、関連領域への波及効果は大きい。
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