ホタルルシフェリンのone-pot合成反応の実用化とルシフェリン生合成の解明

• 研究課題/領域番号: 23K17974
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分37:生体分子化学およびその関連分野
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 西川 俊夫 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (90208158)
• 研究分担者: 大場 裕一 中部大学, 応用生物学部, 教授 (40332704)
• 研究期間 (年度): 2023-06-30 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2025年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2024年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2023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: ホタルルシフェリン / 生合成 / one-pot 合成 / 生物発光

研究開始時の研究の概要

ホタルの生物発光は、ルシフェラーゼアッセイとして 今日の生物学研究で欠かすことができない。この発光反応の分子機構は詳しく調べられているが、基質ルシフェリンの生合成経路とその機構の大半は未解明のままである。本研究では、まず申請者らが偶然発見したベンゾキノンとシステインをつかった非酵素的one-pot合成反応を改良することで実用的なルシフェリンの化学合成法を開発する。one-pot合成反応がルシフェリン生合成と類似していることから、この反応の中間体を使って生合成酵素、酵素遺伝子を同定する。ルシフェリンの構造決定以来およそ60年の謎であるルシフェリンの生合成経路、機構を明らかにしようとする研究である。