| 研究課題/領域番号 |
19K15703
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分37020:生物分子化学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
森 貴裕 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (60734564)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 生合成 / 結晶構造解析 / 酵素 / 酸化酵素 / 酵素反応機構 / X線結晶構造解析 / 酵素工学 / 異性化酵素 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、有用物質の生産に利用可能な機能改変酵素の創出を最終目標とし、以下の検討を行う。
1) NvfEのin vitroにおける機能解析とX線結晶構造解析による詳細なメカニズム解明
2) NvfEホモログ酵素の探索とin vivo、in vitroにおける酵素生成物の検討
3) 酵素エンジニアリングによる非天然型メロテルペノイド化合物の創出
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| 研究成果の概要 |
本研究では、ユニークな骨格修飾反応を触媒するメロテルペノイドα-ケトグルタル酸（α-KG）依存性ジオキシゲナーゼの中でも異例な、α-KGを利用せず異性化反応を触媒する酵素NvfEと天然においても珍しいエンドペルオキシドの形成を触媒する酵素NvfIの精密機能解析、立体構造解析、および構造を基盤とした変異解析を達成し、これらの酵素が触媒する化学反応の詳細なメカニズムを解明した。今後、これらの生合成酵素の知見を基盤として応用することで、超天然型新規化合物の酵素合成への利用へとつながることが期待される。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の成果は、これまで非常に困難とされてきた、合理的な酵素機能の改変に成功したものであり、超天然型化合物の酵素合成への利用へとつながることが期待される。特に、エンドペルオキシドを含有する化合物には抗マラリア薬アルテミシニンなど、高い生物活性を示すものが多い。本研究の知見を利用することで、他のエンドペルオキシド含有化合物の生合成の解明につながることも期待される。
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