| 研究課題/領域番号 |
23K20282
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| 補助金の研究課題番号 |
20H02911 (2020-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2020-2023) |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分38030:応用生物化学関連
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| 研究機関 | 東京大学 (2023-2024)
東京工業大学 (2020-2022) |
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研究代表者 |
宮永 顕正 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (10623126)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
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: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2022年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2020年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
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| キーワード | 微生物酵素 / 結晶構造解析 / タンパク質間相互作用 / クロスリンク / ポリケタイド合成酵素 / ポリケタイド |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ポリケタイド抗生物質の生合成において中心的な役割を担うポリケタイド合成酵素は、複数の触媒ドメインからなる巨大タンパク質であり、多段階の反応を触媒する。本研究では、ポリケタイド合成酵素の反応機構の全貌を明らかにすることを目的とする。独自に開発したクロスリンク反応を利用することにより、ポリケタイド合成酵素の各触媒ドメインとキャリアータンパク質との間の一時的な相互作用の解明やモジュール全体構造の解明を目指す。
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| 研究実績の概要 |
モジュラー型ポリケタイド合成酵素 (PKS) はポリケタイド化合物の基本骨格構築を担う酵素である。その反応においては、アシル基を結合したキャリアータンパク質 (CP) がモジュール内に存在する各触媒ドメインに順番に運ばれ、一連の反応を受ける。各触媒ドメインはCPを認識して結合していると考えられ、その相互作用の詳細に興味が持たれる。
本年度は、昨年度に引き続き、抗生物質FD-891の生合成に関わるPKS GfsAのローディングモジュールの構造機能解析を検討した。GfsAのローディングモジュールは、KS様脱炭酸酵素 (KSQ) ドメインとアシル基転移酵素 (AT) ドメインとCPドメインの3つのドメインから構成される。昨年度、KSQドメインにCPドメインが結合したGfsA CP=KSQ-ATクロスリンク複合体の構造を分解能3.4 Åで決定することに成功したが、分解能が中程度であったため、相互作用界面に位置するアミノ酸残基の側鎖などの電子密度がはっきりしないところがあった。今年度は、GfsA CP=KSQ-ATクロスリンク複合体について、より高分解能の構造決定に向け、検討を進めた。ATドメインのゆらぎにより高分解能のデータが得られない可能性を考え、ATドメイン領域の配列を祖先型酵素配列に置き換えたキメラタンパク質を作製し、GfsA CP=KSQ-ATクロスリンク複合体の構造解析を検討した。その結果、分解能2.7 Åでの構造決定に成功し、KSQドメインとCPドメインの間の相互作用についてより詳細な情報を得ることができた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
KSQドメインとCPドメインのクロスリンク複合体の構造をより高分解能で決定することに成功したことから、順調に進展していると判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
引き続きPKS触媒ドメインとCPの複合体についてクロスリンク反応を検討し、クロスリンク複合体が得られれば、結晶構造解析やクライオ電子顕微鏡解析を検討する。得られた成果について、学会発表や論文発表を行う。
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