II型生合成酵素の触媒ドメイン間相互作用解析を指向したケミカルツールの創製と応用

• 研究課題/領域番号: 24810015
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生物分子科学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 石川 文洋 京都大学, 生理化学研究ユニット, 助教 (50631553)
• 研究期間 (年度): 2012-08-31 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 生合成 / 脂肪酸合成酵素 / ポリケタイド合成酵素 / パンテテインアナログ / タンパク質-タンパク質相互作用 / 不可逆的阻害剤 / タンパク質-タンパク質相互作用解析

研究概要

有用天然有機化合物の多くは脂肪酸合成酵素 (FAS), ポリケタイド合成酵素 (PKS) および非リボソーム性ペプチド合成酵素 (NRPS) と呼ばれる酵素群によって合成される. そのため, これら酵素システムを人為的に改変し非天然化合物を創出する試みが多数報告されているが, タンパク質工学的手法が成熟しつつある今日においても容易ではない. 一因として, これら酵素システムの触媒ドメイン間の相互作用に関する構造情報が非常に限られているという事実がある. 本研究では触媒ドメイン間の相互作用を解析するための低分子ツールを開発し, この相互作用を分子レベルで明らかにした.

研究成果

• [雑誌論文] A 7-dimethylallyl tryptophan synthase from a fungal Neosartorya sp.: biochemical characterization and structural insight into the regioselective prenylation (2014)
  • 著者名/発表者名: Kengo Miyamoto, Fumihiro Ishikawa, Shinya Nakamura, Yutaka Hayashi, Isao Nakanishi, Hideaki Kakeya
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem. 巻: 22 号: 8 ページ: 2517-2528
  • DOI: 10.1016/j.bmc.2014.02.031
  • 査読あり
• [雑誌論文] Specific enrichment of nonribosomal peptide synthetase module by an affinity probe for adenylation domains (2014)
  • 著者名/発表者名: Fumihiro Ishikawa, Hideaki Kakeya
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem. Lett. 巻: 24 号: 3 ページ: 865-869
  • DOI: 10.1016/j.bmcl.2013.12.082
  • 査読あり
• [雑誌論文] Trapping the dynamic acyl carrier protein in fatty acid biosynthesis (2014)
  • 著者名/発表者名: Chi Nguyen, Robert W. Haushalter, D.John Lee, Phineus R.L.Markwick, Joel Bruegger, Grace Caldara-Festin, Kara Finzel, David R.Jackson, Fumihiro Ishikawa, Bing O'Dowd, J.Andrew McCammon, Stanley J.Opella, Shiou-Chuan Tsai, Michael D.Burkart
  • 雑誌名: Nature 巻: 505 号: 7483 ページ: 427-431
  • DOI: 10.1038/nature12810
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sulfonyl 3-alkynyl pantetheinamides as mechanism-based crosslinkers of ACP dehydratase (2013)
  • 著者名/発表者名: Fumihiro Ishikawa, Robert W.Haushalter, D.John Lee, Kara Finzel, and Michael D.Burkart
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 135 号: 24 ページ: 8846-8849
  • DOI: 10.1021/ja4042059
  • 査読あり
• [雑誌論文] 天然物創薬とケモインフォマティクス (2012)
  • 著者名/発表者名: 石川文洋, 荒木通啓, 掛谷秀昭
  • 雑誌名: ファルマシア 巻: 48 ページ: 658-662
  • NAID: 110009901121
• [学会発表] 光親和性プローブを利用したアデニレーションドメインに対するリガンド依存的標識化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 今野翔,石川文洋,掛谷秀昭
  • 学会等名: 日本薬学会 第134年会
  • 発表場所: 熊本
• [学会発表] 光親和性プローブを利用したアデニレーションドメインに対するリガンド依存的標識化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 今野翔, 石川文洋, 掛谷秀昭
  • 学会等名: 日本薬学会134年会
  • 発表場所: 熊本
• [学会発表] 糸状菌Neosartorya属由来プレニル基転移酵素に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮本健吾,石川文洋,林豊,掛谷秀昭
  • 学会等名: 第5回食品薬学シンポジウム
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] アデニレーションドメインに対する高親和性プローブ開発を基盤とした二次代謝産物合成酵素およびその遺伝子クラスターの同定法の確立 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石川文洋
  • 学会等名: 平成25年度 日本薬学会生薬天然物部会奨励研究賞受賞講演,第5回食品薬学シンポジウム
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] Andrimidの生合成酵素の機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 杉本泰康,石川文洋,宮本健吾,栗田雅史,今野翔,掛谷秀昭
  • 学会等名: 第7回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 愛知
• [学会発表] アデニレーションドメインを標的とした光親和性プローブの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 今野翔,石川文洋,掛谷秀昭
  • 学会等名: 第7回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 愛知
• [学会発表] Adenylationドメインを標的とした高親和性プローブの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石川文洋,掛谷秀昭
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会第8回年会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 糸状菌Neosartorya sp.由来プレニル基転移酵素の機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮本健吾,石川文洋,林豊,掛谷秀昭
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会第8回年会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] LC-MS/MSを用いた低分子プローブに対する標的タンパク質の同定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石川文洋,掛谷秀昭
  • 学会等名: 第13回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 鳥取
• [学会発表] 分子機能変換を指向した糸状菌Neosartorya sp.由来プレニル基転移酵素の機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮本健吾,石川文洋,林豊,掛谷秀昭
  • 学会等名: 日本薬学会第133年会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 有用生合成酵素の同定・機能解析を指向した化学ツールの開発-adenylationドメインを標的とした高親和性プローブの開発- (2013)
  • 著者名/発表者名: 石川文洋,掛谷秀昭
  • 学会等名: 日本薬学会第133年会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] アデニレーションドメインに対する高親和性プローブ開発を基盤とした二次代謝産物合成酵素およびその遺伝子クラスターの同定法の確立 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石川文洋
  • 学会等名: 第5回食品薬学シンポジウム
  • 発表場所: 京都
  • 招待講演
• [学会発表] 糸状菌Neosartorya sp. 由来プレニル基転移酵素の機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮本健吾, 石川文洋, 林 豊, 掛谷秀昭
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会・第8回年会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Adenylationドメインを標的とした高親和性プローブの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石川文洋, 掛谷秀昭
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会・第8回年会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] LC-MS/MSを用いた低分子プローブに対する標的タンパク質の同定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石川文洋, 掛谷秀昭
  • 学会等名: 第13回日本蛋白質科学会
  • 発表場所: 鳥取
  • 招待講演
• [学会発表] 有用生合成酵素の同定・機能解析を指向した科学ツールの開発-adenylationドメインを標的とした高親和性プローブの開発- (2013)
  • 著者名/発表者名: 石川文洋, 掛谷秀昭
  • 学会等名: 日本薬学会第133年会
  • 発表場所: 横浜
• [図書] 天然物創薬とケモインフォマティクス,ファルマシア, 48 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石川文洋,荒木通啓,掛谷秀昭
• [備考]
  • URL: http://www.pharm.kyoto-u.ac.jp//sc-molsci/