ゲノム情報を基盤とした二次代謝産物の探索及び遺伝子資源の物質生産への応用

• 研究課題/領域番号: 21688009
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生物生産化学・生物有機化学
• 研究機関: 静岡県立大学 (2010-2011); 東京大学 (2009)
• 研究代表者: 鮒 信学 静岡県立大学, 食品栄養科学部, 准教授 (70361574)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 24,180千円 (直接経費: 18,600千円、間接経費: 5,580千円); 2011年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円); 2010年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円); 2009年度: 12,220千円 (直接経費: 9,400千円、間接経費: 2,820千円)
• キーワード: ポリケタイド / III型ポリケタイド合成酵素 / クルクミン / Streptomyces / Oryza sativa / アルキルレゾルシノール / ウコン / 放線菌

研究概要

ゲノム情報を基盤とした生合成研究はゲノムマイニングと呼ばれることがある。ゲノムを宝の山と見立て、採鉱するという意味合いだ。我々は、放線菌、糸状菌、イネのゲノムからポリケタイド合成酵素をスクリーニングした。その結果、新規な1型およびIII型ポリケタイド合成酵素を見いだすことができた。また、それらのポリケタイド合成酵素を用いてポリケタイドの微生物生産に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] The omethyltransferase SrsB catalyzes the decarboxylative methylation of alkylresorcylic acid during phenolic lipid biosynthesis by Streptomyces griseus (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakano, C., Funa, N., Ohnishi, Y., and Horinouchi, S
  • 雑誌名: J. Bacteriol 巻: 194 号: 6 ページ: 1544-1551
  • DOI: 10.1128/jb.06406-11
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fatty acyl-AMP ligase involvement in the production of alkylresorcylic acid by a Myxococcus xanthus type III polyketide synthase (2011)
  • 著者名/発表者名: Hayashi, T., Kitamura, Y., Funa, N., Ohnishi, Y. and Horinouchi, S
  • 雑誌名: Chembiochem 巻: 12 号: 14 ページ: 2166-2176
  • DOI: 10.1002/cbic.201100344
  • 査読あり
• [雑誌論文] Alkylresorcylic acidsynthesis bytype III polyketide synthase from Oryza sativa (2010)
  • 著者名/発表者名: Matsuzawa, M., Katsuyama, Y., Funa, N., and Horinouchi, S
  • 雑誌名: Phytochemistry 巻: 71 号: 10 ページ: 1059-1067
  • DOI: 10.1016/j.phytochem.2010.02.012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Precursor-Directed Biosynthesis of Curcumin Analogs in Escherichia coli (2010)
  • 著者名/発表者名: Katsuyama, Y., Hirose, Y., Funa, N., Ohnishi, Y., and Horinouchi, S
  • 雑誌名: Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ， Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ａｎｄ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ 巻: 74 号: 3 ページ: 641-645
  • DOI: 10.1271/bbb.90866
  • NAID: 10027553119
  • ISSN: 0916-8451, 1347-6947
  • 査読あり
• [雑誌論文] Alkylresorcylic acid synthesis by type III polyketide synthases from rice Oryza sativa. (2010)
  • 著者名/発表者名: Miku Matsuzawa
  • 雑誌名: Phytochemistry 巻: 71 ページ: 1059-1067
  • 査読あり
• [雑誌論文] Precursor-directed biosynthesis of curcumin analogs in Escherichia coli (2010)
  • 著者名/発表者名: Youhei Katsuyama
  • 雑誌名: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 74 ページ: 641-645
  • 査読あり
• [雑誌論文] Physically discreteβ-lactamase-type thioesterase catalyzes product release in atrochrysone synthesis by iterative type I polyketide synthase (2009)
  • 著者名/発表者名: Awakawa, T., Yokota, K., Funa, N., Doi, F., Mort, N., Watanabe, H., and Horinouchi, S
  • 雑誌名: Chem. Biol 巻: 16 号: 6 ページ: 613-623
  • DOI: 10.1016/j.chembiol.2009.04.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biosynthesis of Aliphatic Polyketides by Type III Polyketide Synthase and Methyltransferase in Bacillus subtilis (2009)
  • 著者名/発表者名: Nakano, C., Ozawa, H., Akanuma, G., Funa, N., and Horinouchi, S
  • 雑誌名: J. Bacteriol 巻: 191 号: 15 ページ: 4916-4923
  • DOI: 10.1128/jb.00407-09
  • 査読あり
• [雑誌論文] Curcuminoid biosynthesis by two type III polyketide synthases in the herb Curcuma longa (2009)
  • 著者名/発表者名: Katsuyama, Y., Kita, T., Funa, N., and Horinouchi, S
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 巻: 284 ページ: 11160-11170
  • 査読あり
• [雑誌論文] Physically discrete β-lactamase-type thioesterase catalyzes product release in atrochrysone synthesis by iterative type I polyketide synthase (2009)
  • 著者名/発表者名: Takayoshi Awakawa
  • 雑誌名: Chemistry & Biology 16 ページ: 613-623
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biosynthesis of aliphatic polyketides by type III polyketide synthase and methyltransferase in Bacillus subtilis (2009)
  • 著者名/発表者名: Chiaki Nakano
  • 雑誌名: Journal of Bacteriology 191 ページ: 4916-4923
  • 査読あり
• [雑誌論文] Curcuminoid biosynthesis by two type III polyketide synthases in the herb Curcuma longa (2009)
  • 著者名/発表者名: Youhei Katsuyama
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 284 ページ: 11160-11170
  • 査読あり
• [学会発表] Rhodococcus jostii RHA1株におけるβ-ケトアジピン酸経路の新規バイパス経路の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山梨智也
  • 学会等名: 日本農芸化学会大会2012
  • 発表場所: 京都女子大学(京都府)
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] Microbial production of plant polyketides by utilizing diversereactions of type III polyketide synthases (2011)
  • 著者名/発表者名: Nobutaka Funa
  • 学会等名: IUMS(International Congress of Bacteriology and Applied Microbiology)
  • 発表場所: Hokkaido, Japan
  • 年月日: 2011-09-09
• [学会発表] Microbial production of plant polyketides by utilizing diverse reactions of type III polyketide synthases (2011)
  • 著者名/発表者名: Nobutaka Funa
  • 学会等名: International Congress of Bacteriology and Applied Microbiology
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター(北海道)(招待講演)
  • 年月日: 2011-09-09
• [学会発表] Rhodococcus jostii RHAl株におけるβ-ケトアジピン酸経路の新規バイパス経路の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山梨智也、原啓文、鮒信学
  • 学会等名: 日本農芸化学会2012年度大会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] Curcuminoid synthesis by type III polyketide synthases and their application to microbial production of plant polyketides (2010)
  • 著者名/発表者名: Nobutaka Funa
  • 学会等名: Pacifichem 2010
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 2010-12-15
• [学会発表] Curcuminoid synthesis by type III polyketide synthases and their application to microbial production of plant polyketides (2010)
  • 著者名/発表者名: Nobutaka Funa
  • 学会等名: Pacifichem 2010
  • 発表場所: ハワイ州、アメリカ
  • 年月日: 2010-12-15
• [学会発表] Aβ-lactamase-type thioesterase responsible for product release in polyketide biosynthesis (2010)
  • 著者名/発表者名: Nobutaka Funa
  • 学会等名: 2010 RIKEN Chemical Biology International Symposium
  • 発表場所: Saitama, Japan
  • 年月日: 2010-10-26
• [学会発表] A β-lactamase-type thioesterase responsible for product release in polyketide biosynthesis (2010)
  • 著者名/発表者名: Nobutaka Funa
  • 学会等名: 2010 RIKEN Chemical Biology International Symposium
  • 発表場所: 埼玉
  • 年月日: 2010-10-26
• [学会発表] ウコン由来クルクミン合成酵素(CURS)の結晶構造解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 勝山陽平
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-03-29
• [学会発表] 窒素固定細菌由来III型ポリケタイド合成酵素の環化機構の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤龍太朗
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-03-29
• [学会発表] Actinoplanes missouriensis 由来の新規テルペノイド-ポリケタイド融合化合物合成に関わる遺伝子クラスターの機能解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 淡川孝義
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-03-29
• [学会発表] Myxococcus xanthus 由来の fatty acyl-AMP ligase 依存的 priming 機構を持ったIII型ポリケタイド合成酵素の機能解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 林貴之
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-03-29
• [学会発表] I型ポリケタイド合成酵素から生成物を解離するβ-lactamase 型チオエステラーゼの機能解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 横田康介
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-03-29
• [学会発表] 組換え大腸菌と組換え酵母の共培養による非天然型イソフラボンの生産 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松井美里
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-03-28
• [学会発表] 「組換え大腸菌と組換え酵母の共培養による非天然型イソフラボンの生産」 (2010)
  • 著者名/発表者名: 勝山陽平、松井美里、鮒信学、大西康夫、堀之内末治
  • 学会等名: 日本農芸化学会2010年度大会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 1型ポリケタイド合成酵素から生成物を解離するβ-1actamse型チオエステラーゼの機能解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 淡川孝義、横田康介、鮒信学、大西康夫、堀之内末治
  • 学会等名: 日本農芸化学会2010年度大会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Myxococcus xanthus由来のfattyacyl-AMP ligase依存的priming機構を持ったIII型ポリケタイド合成酵素の機能解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 林貴之、鮒信学、大西康夫、堀之内末治
  • 学会等名: 日本農芸化学会2010年度大会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Actinoplanes missouriensis由来の新規テルペノイドーポリケタイド融合化合物合成に関わる遺伝子クラスターの機能解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 淡川孝義、鮒信学、藤田信之、早川正幸、大西康夫、堀之内末治
  • 学会等名: 日本農芸化学会2010年度大会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 窒素固定細菌由来III型ポリケタイド合成酵素の環化機構の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤龍太朗、宮永顕正、小沢弘樹、鮒信学、宮園健一、田之倉優、大西康夫、堀之内末治
  • 学会等名: 日本農芸化学会2010年度大会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] ウコン由来クルクミン合成酵素(CURS)の結晶構造解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 勝山陽平、宮園健一、鮒信学、田之倉優、大西康夫、堀之内末治
  • 学会等名: 日本農芸化学会2010年度大会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Combinatorial biosynthesis of plant medicinal polyketides in microorganisms (2009)
  • 著者名/発表者名: Nobutaka Funa
  • 学会等名: 25^<th> Naito Conference
  • 発表場所: Hokkaido, Jappan
  • 年月日: 2009-09-11