| 研究領域 | 生物合成系の再設計による複雑骨格機能分子の革新的創成科学 |
|---|
| 研究課題/領域番号 |
19H04641
|
|---|
| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 審査区分 |
理工系
|
|---|
| 研究機関 | 東京大学 |
|---|
研究代表者 |
淡川 孝義 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 准教授 (80609834)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
|
| 配分額 *注記 |
7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2020年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2019年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
|
|---|
| キーワード | 二次代謝酵素 / 物質生産 / 遺伝子発現系 / 活性アルカロイド / 酵素機能改変 / 微生物アルカロイド / 生合成酵素 / 非天然型化合物 / アルカロイド / 反応改変 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
放線菌より単離されるプロテインキナーゼ活性化インドールテルペノイドであるテレオシジン生合成酵素TleABCに注目する。TleABCの基質酵素との複合体構造をベースにして、テレオシジン生合成酵素を機能改変する。基質認識部位周辺の特定アミノ酸の飽和変異導入、基質認識部位周辺の、より広いアミノ酸に範囲におけるランダム変異導入の二つを行う。構築された改変酵素遺伝子ライブラリーを大腸菌で発現し、in vivoでの代謝物変化スクリーニングを行うことで、テレオシジン化合物ライブラリーの創出に取り組む。
|
| 研究実績の概要 |
テルペンインドール化合物は構造多様性に富み、有用な生理活性を持つ。微生物ホストを用いた物質生産によって更なる新規化合物を取得するために、テレオシジン化合物とそのホモログ遺伝子、化合物の物質生産系の構築を目指した。希少放線菌由来のテレオシジン遺伝子クラスターのホモログであるHin/Tenクラスターに注目し、TleBとそのホモログであるHinCDに対して、インドール２メチル化、6-クロロ化したN-methylphenylTrp基質をを合成し、それぞれ酵素に作用させることで、新たなテレオシジン前駆体の創出に取り組んだ。これらは、Hinクラスター中のradicalSAMメチル化酵素HinM、フラビン酵素HinIがトリプトファンを受け入れてできたと考えられるアナログであり、Hinクラスターの機能解明、さらなるインドールテルペノイド化合物生産に繋がる生合成的知見が得られることが期待された。その結果、HInDはそれぞれの基質を受け入れ、新規インドラクタム化合物を生産することを明らかにした。また、HinCは基質に対して、HinDとは異なる微量生成物を与えることを明らかにした。さらに、Tenクラスター中のP450酸化酵素TenIの機能解析を試み、N-phenyl-valyl-Trpを基質として用いた際に、TleBとは異なる生成物を与えることが明らかとなった。本結果によって、微生物二次代謝酵素の機能解明、それを用いた物質生産系の構築のための、新規方法論の構築の基盤となる知見が得られた。
|
| 現在までの達成度 (段落) |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| 今後の研究の推進方策 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
|
