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立体構造を基盤とした抗生物質アシラーゼ変異体酵素の設計と合成

研究課題

研究課題/領域番号 23510280
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 ケミカルバイオロジー
研究機関富山県立大学

研究代表者

磯貝 泰弘  富山県立大学, 工学部, 准教授 (00201921)

連携研究者 山田 雅人  富山県立大学, 工学部・生物工学科, 助教 (40448692)
橋本 正治  富山県立大学, 工学部・生物工学科, 教授 (20423832)
研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2011年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードアシラーゼ / 抗生物質 / モデリング / 変異体 / 基質特異性 / 変異体酵素 / エキノキャンジン / ドッキング / 変異体設計 / ホモロジーモデリング / ドッキング計算 / 酵素 / ドッキングシミュレーション / 創薬
研究成果の概要

セファロスポリンアシラーゼ(CA)は、詳細な酵素機能や立体構造が解明されているβラクタム抗生物質生産酵素である。一方、キャンディン系抗生物質の製造に利用されているアクレアシンAアシラーゼ(AAC)は立体構造が未解明で、大腸菌等による異種発現が困難な有用酵素である。
本研究では、AACの酵素-基質複合体3Dモデルを作製し、CAとAACの異なる基質認識機構の構造的な要因について解析した。この結果に基づいて、キャンディン系抗生物質原体を基質とするCA変異体の設計と合成を行った。合成された変異体酵素は,野生型酵素と較べてセファロスポリンに対する活性が低下した一方,アクレアシンAに対する活性が増大した。

報告書

(5件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Differences in the structural stability and cooperativity between monomeric variants of natural and de novo Cro proteins revealed by high pressure FTIR spectroscopy2012

    • 著者名/発表者名
      H. Imamura, Y. Isogai, M. Kato
    • 雑誌名

      Biochemistry

      巻: 51 号: 17 ページ: 3539-3546

    • DOI

      10.1021/bi2019223

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient synthesis of optically pure alcohols by asymmetric hydrogen-transfer biocatalysis : application of engineered enzymes in a 2-propanol-water medium2012

    • 著者名/発表者名
      N.Itoh, K.Isotani, M.Nakamura, K.Inoue, Y.Isogai, Y.Makino
    • 雑誌名

      Applied Microbiology and Biotechnology

      巻: 93 号: 3 ページ: 1075-1085

    • DOI

      10.1007/s00253-011-3447-4

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modeling and docking of cephalosporin acylase for evaluation of the computational methods2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Isogai, Y. Sunakawa, M. Yamada, S. Hashimoto
    • 雑誌名

      Bulletin Toyama Pref. Univ.

      巻: 22 ページ: 28-33

    • NAID

      110008915038

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Strain selection and scale-up fermentation for FR901379 acylase production by Streptomyces sp. No. 6907.2011

    • 著者名/発表者名
      S. Ueda, M. Kinoshita, F. Tanaka, M. Tsuboi, S. Shimizu, N. Oohata, M. Hino, M. Yamada, Y. Isogai, S. Hashimoto
    • 雑誌名

      J. Biosci. Bioeng.

      巻: 112 号: 4 ページ: 409-414

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2011.06.002

    • NAID

      110008761500

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cloning and expression of FR901379 acylase gene from Streptomyces sp. No. 69072011

    • 著者名/発表者名
      S. Ueda, T. Shibata, K. Ito, N. Oohata, M. Yamashita, M. Hino, M. Yamada, Y. Isogai, S. Hashimoto
    • 雑誌名

      J. Antibiot.

      巻: 64 号: 2 ページ: 169-175

    • DOI

      10.1038/ja.2010.151

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Design and syntheses of de novo heme proteins with an α/β fold2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Isogai, K. Yamamoto, H. Imamura
    • 学会等名
      第52回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 3Dモデリングを利用した抗生物質アシラーゼの変異体設計2013

    • 著者名/発表者名
      中山和毅,山田雅人,西田洋巳,磯貝泰弘
    • 学会等名
      第13回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Echinocandin B生産菌と非生産同種菌におけるNRPS遺伝子と生産能の関連性2012

    • 著者名/発表者名
      境井千佳子、山田雅人、織野陽介、大内卓也、鶴海泰久、磯貝泰弘、橋本正治
    • 学会等名
      第64回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      神戸
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 糸状菌Coleophoma empetri F-11899株への人工アシラーゼ遺伝子の導入2012

    • 著者名/発表者名
      中谷和也、山田雅人、大内卓也、磯貝泰弘、橋本正治
    • 学会等名
      第12回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • 発表場所
      名古屋
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 状菌Coleophoma empetri F-11899における異種発現のためのgpdプロモーターの単離2011

    • 著者名/発表者名
      浅井剛久、山田雅人、上田聡、磯貝泰弘、橋本正治
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 抗生物質製造酵素のモデリングによる有用変異体設計

    • 著者名/発表者名
      磯貝泰弘、山田雅人、橋本正治
    • 学会等名
      富山産官学金交流会
    • 発表場所
      富山
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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