炭素転位反応を伴う奇異なテルペン環化酵素反応機構の解析

• 研究課題/領域番号: 24580159
• 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: 生物生産化学・生物有機化学
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 川出 洋 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (20291916)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2012年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 生合成 / テルペノイド / ジテルペン / 環化酵素 / NMR / 生理活性 / ditepene / Jatropha / 次世代シーケンサ

研究成果の概要

（１）麹菌由来ジテルペン合成酵素の反応生成物の環化機構を，基質のアイソトポマー標識体合成とNMR測定から環化反応機構を解析した。生成物の絶対立体配置の決定は，研究過程で共同研究となったグループから他属糸状菌の代謝物から同一平面化合物の単離と絶対立体配置が決定され，標品との比較により決定した。（２）ヤトロファ地上部の遺伝子発現解析を行い，公開されている情報と合わせてジテルペン生合成に関わる8つ候補遺伝子を絞り込んだ。同定したent-カウレン合成酵素以外のサンプルについて機能解析を継続している。
本研究の過程で，ent-カウレン合成酵素の基質認識の緩さを見いだしたので，誌上発表した。

研究成果

• [雑誌論文] Molecular evolution of the substrate specificity of ent-kaurene synthases to adapt to gibberellin biosynthesis in land plants (2014)
  • 著者名/発表者名: Shimane, M., Ueno, Y., Morisaki, K., Oogami, S., Natsume, M., Hayashi, K., Nozaki, H., & Kawaide, H
  • 雑誌名: Biochemical Journal 巻: 462 号: 3 ページ: 539-546
  • DOI: 10.1042/bj20140134
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 生合成酵素系を用いた化合物標識法による糸状菌由来新規ジテルペン環化酵素の反応解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 菅井佳宣、嶋根真奈美、千葉康隆、三橋渉、夏目雅裕、豊増知伸、川出 洋
  • 学会等名: 第54回天然有機化合物討論会
  • 発表場所: 東京都世田谷区（東京農業大学）
• [学会発表] 黄麹菌Aspergillus oryzae由来キメラ型新規ジテルペン合成酵素の反応解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 菅井佳宣、嶋根真奈美、千葉康隆、三橋渉、夏目雅裕、豊増知伸、川出 洋
  • 学会等名: 植物化学調節学会第47回大会
  • 発表場所: 山形県鶴岡市（山形大学農学部）