新規酵素群の探索を軸とするイソプレノイド分子多様性の拡充

• 研究領域: 生合成マシナリー：生物活性物質構造多様性創出システムの解明と制御
• 研究課題/領域番号: 25108709
• 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: 新潟大学
• 研究代表者: 佐藤 努 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (80334655)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円); 2014年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2013年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
• キーワード: テルペノイド / イソプレノイド / 生合成

研究実績の概要

前年度、Bacillus属細菌からファルネシルファルネシルアセトンを天然物として初めて発見した。本年度、新型酵素の可能性があるファルネシルファルネシルアセトン合成酵素を探索する手始めとして、Bacillus属細菌の無細胞抽出液を用いて想定基質のメナキノンー７と様々な条件で反応実験を行ったが、ファルネシルファルネシルアセトン生成活性を見いだすことができなかった。一方、活性酸素による非酵素的反応によって特異的にメナキノンー７から生産されることをin vitro実験で明らかになった。天然物として知られる他のポリプレニルアセトンも同様の機構によって生合成されている可能性があると考えている。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] 龍涎香の主成分アンブレインの酵素合成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 上田大次郎、星野力、佐藤努
  • 雑誌名: バイオサイエンスとインダストリー 巻: 72 ページ: 410-411
• [雑誌論文] Unique Biosynthesis of Sesquarterpenes (C₃₅ Terpenes) (2013)
  • 著者名/発表者名: T. SATO
  • 雑誌名: Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ， Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ａｎｄ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ 巻: 77 号: 6 ページ: 1155-1159
  • DOI: 10.1271/bbb.130180
  • NAID: 130003361120
  • ISSN: 0916-8451, 1347-6947
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cyclization of squalene from both termini: identification of an onoceroid synthase and enzymatic synthesis of ambrein (2013)
  • 著者名/発表者名: D. UEDA, T. HOSHINO and T. SATO
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 巻: 135 号: 49 ページ: 18335-18338
  • DOI: 10.1021/ja4107226
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enzymatic syntheses of unnatural head-to-tail pentacyclic triterpenes by tetraprenyl-beta-curcumene cyclase (2013)
  • 著者名/発表者名: W. OKAMOTO and T. SATO
  • 雑誌名: Tetrahedron Letters 巻: 54 号: 49 ページ: 6747-6750
  • DOI: 10.1016/j.tetlet.2013.09.135
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of Novel Sesterterpene/Triterpene Synthase from Bacillus clausii (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Sato, H. Yamaga, S. Kashima, Y. Murata, T. Shinada, C. Nakano, T. Hoshino
  • 雑誌名: ChemBioChem 巻: 14 号: 7 ページ: 822-825
  • DOI: 10.1002/cbic.201300035
  • 査読あり
• [学会発表] Bacillus clausiiにおけるイソプレノイド生合成経路：多機能性E型プレニル鎖伸長酵素の同定とセスクアテルペン代謝物の探索 (2015)
  • 著者名/発表者名: 上田大次郎、村上瑞気、山鹿宏彰、佐藤努
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 岡山大学（岡山市北区津島中3丁目1番1号）
  • 年月日: 2015-03-28
• [学会発表] Bacillus megaterium由来ファルネシルファルネシルアセトンの単離と非酵素的なメナキノンの開裂 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岡本渉、佐藤努
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 岡山大学（岡山市北区津島中3丁目1番1号）
  • 年月日: 2015-03-28
• [学会発表] 新規酵素群の探索を軸とするイソプレノイド分子多様性の拡充 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 努
  • 学会等名: 科学研究費補助金新学術領域研究生合成マシナリー第８回公開シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学（東京都文京区本郷７－３－１）
  • 年月日: 2014-12-05
• [学会発表] セスクアテルペン環化酵素を基軸とするテルペン創出経路の開拓 (2014)
  • 著者名/発表者名: 上田大次郎・山鹿宏彰・岡本 渉・遠塚悠輔・品田哲郎・星野 力・佐藤 努
  • 学会等名: 第５６回天然有機化合物討論会
  • 発表場所: 高知県立県民ホール（高知市 本町4丁目３－３０））
  • 年月日: 2014-10-16
• [学会発表] 龍涎香の主成分アンブレインの酵素合成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 上田大次郎・星野力・佐藤努
  • 学会等名: 第58回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会
  • 発表場所: 和歌山大学（和歌山市栄谷930）
  • 年月日: 2014-09-21
• [学会発表] Bacillus megaterium由来のファルネシルファルネシルアセトン (2014)
  • 著者名/発表者名: 岡本 渉・佐藤 努
  • 学会等名: 第58回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会
  • 発表場所: 和歌山大学（和歌山市栄谷930）
  • 年月日: 2014-09-21
• [学会発表] スクアレンの両末端環化：オノセロイド合成酵素の初めての同定および龍涎香主成分ambreinの酵素合成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 上田大次郎・星野力・佐藤努
  • 学会等名: 第２４回イソプレノイド研究会例会
  • 発表場所: 岡山大学（岡山市北区津島中3丁目1番1号）
  • 年月日: 2014-09-12
• [学会発表] Bacillus megateriumによって生産されるファルネシルファルネシルアセトン (2014)
  • 著者名/発表者名: 岡本 渉・佐藤 努
  • 学会等名: 第２４回イソプレノイド研究会例会
  • 発表場所: 岡山大学（岡山市北区津島中3丁目1番1号）
  • 年月日: 2014-09-12
• [学会発表] スクアレンの両末端環化：オノセロイド合成酵素の初めての同定および龍涎香主成分ambreinの酵素合成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 上田大次郎・星野力・佐藤努
  • 学会等名: 第５５回新潟生化学懇話会
  • 発表場所: 長岡技術科学大学（長岡市上富岡町1603-1）
  • 年月日: 2014-06-28
• [学会発表] 新規酵素群の探索を軸とするイソプレノイド分子多様性の拡充 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 努
  • 学会等名: 科学研究費補助金新学術領域研究生合成マシナリー第７回公開シンポジウム
  • 発表場所: 東京工業大学（東京都目黒区大岡山２丁目１２－１）
  • 年月日: 2014-06-21
• [学会発表] スクアレンの両末端環化：オノセロイド合成酵素の初めての同定および龍涎香主成分ambreinの酵素合成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 上田大次郎・星野力・佐藤努
  • 学会等名: 酵素工学研究会
  • 発表場所: 九州大学（福岡市西区元岡744）
  • 年月日: 2014-04-26
• [学会発表] スクアレンの両末端環化：オノセロイド合成酵素の初めての同定および龍涎香主成分ambreinの酵素合成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 上田大次郎、星野力、佐藤努
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 明治大学
• [学会発表] Biosynthesis of Sesquarterpenes (C35 Terpenes): Identifications of a New Terpene Cyclase and a Bifunctional Terpene Cyclase (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 努
  • 学会等名: 1st US-Japan Seminar on the Biosynthesis of Natural Products For Young Researcher
  • 発表場所: 東京工業大学
• [学会発表] Bacillus clausii由来のE型プレニル鎖伸長酵素の機能同定による非環状テルペン生合成経路 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山鹿宏彰・遠塚悠輔・品田哲郎・仲野千秋・佐藤 努
  • 学会等名: 第２３回イソプレノイド研究会例会
  • 発表場所: 東京大学
• [学会発表] セスクアテルペン生合成：テトラプレニル-β-クルクメン合成酵素の部位特異的変異およびテトラプレニル-β-クルクメン環化酵素による非天然型トリテルペンの創出 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡本 渉・山本彩乃・上田大次郎・仲野千秋・佐藤 努
  • 学会等名: 第２３回イソプレノイド研究会例会
  • 発表場所: 東京大学
• [学会発表] Mycobacterium属由来のセスクアテルペン生合成経路の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 上田大次郎・小野恵梨・尾崎真夢・仲野千秋・佐藤 努
  • 学会等名: 第２３回イソプレノイド研究会例会
  • 発表場所: 東京大学
• [学会発表] セスクアテルペン環化酵素の部位特異的変異および非天然型テルペンの創出 (2013)
  • 著者名/発表者名: 上田大次郎・岡本 渉・山本彩乃・遠塚悠輔・品田哲郎・仲野千秋・佐藤 努
  • 学会等名: 第57回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会
  • 発表場所: 埼玉大学
• [学会発表] 新規酵素群の探索を軸とするイソプレノイド分子多様性の拡充 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 努
  • 学会等名: 科学研究費補助金新学術領域研究生合成マシナリー第5回公開シンポジウム
  • 発表場所: 北海道大学
• [学会発表] 新規酵素群の探索を軸とするイソプレノイド分子多様性の拡充 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 努
  • 学会等名: 科学研究費補助金新学術領域研究生合成マシナリー第6回公開シンポジウム
  • 発表場所: 千葉大学
• [備考] 新潟大学研究者総覧
  • URL: http://researchers.adm.niigata-u.ac.jp/search?m=home&l=ja
• [備考] 新潟大学研究者総覧
  • URL: http://researchers.adm.niigata-u.ac.jp/html/363_ja.html
• [産業財産権] アンブレインの製造方法 (2013)
  • 発明者名: 佐藤努・上田大次郎・星野力
  • 権利者名: 佐藤努・上田大次郎・星野力
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2013-09-05