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2020 年度 実績報告書

ポリケタイド関連化合物の生合成系リデザインによる新規生体機能分子の創製

計画研究

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 16H06446
研究機関北海道大学

研究代表者

南 篤志  北海道大学, 理学研究院, 准教授 (40507191)

研究期間 (年度) 2016-06-30 – 2021-03-31
キーワード天然物 / 生合成 / 酵素
研究実績の概要

本研究課題では、ポリケタイド系天然物の生合成マシナリーをリデザインして潜在的生物活性ポリケタイドを創製することを目的とする。
昨年度の検討(ドメイン交換実験、インフォマティクス解析)から、PKS-NRPSでのドメイン交換では適切なテンプレートの選択が重要であることがわかった。同様のインフォマティクス解析をHR-PKS(PKS-NRPSのPKS部に相当)で行ったところ、ポリオール型PK鎖を与えるグループがドメイン交換実験などにも応用可能なグループであることが示唆された。そこで、このグループに分類される3種のPKSを解析したところ、所期のPK鎖の異種生産に成功した。また、骨格構築に必須なトランス-ERの除去、交換を行った場合、期待される生成物が生産されることもわかった。以上の実験から、インフォマティクス解析による適切なPKSの選択・機能解析がPKSの機能制御において有効であることがわかった。この成果は、投稿準備中である。また、本研究課題で確立したゲノム編集技術を利用した遺伝子導入法は、他起源由来の生合成酵素(チトクロームP450、転移酵素、環化酵素など)の機能解析を迅速に行う上でも効果的であった。

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。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Biosynthesis of Cyclochlorotine: Identification of the Genes Involved in Oxidative Transformations and Intramolecular O,N-Transacylation2021

    • 著者名/発表者名
      Jiang Yulu、Ozaki Taro、Liu Chengwei、Igarashi Yuya、Ye Ying、Tang Shoubin、Ye Tao、Maruyama Jun-ichi、Minami Atsushi、Oikawa Hideaki
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 23 ページ: 2616~2620

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.1c00525

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Predicting the chemical space of fungal polyketides by phylogeny-based bioinformatics analysis of polyketide synthase-nonribosomal peptide synthetase and its modification enzymes2020

    • 著者名/発表者名
      Minami Atsushi、Ugai Takahiro、Ozaki Taro、Oikawa Hideaki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 ページ: 13556

    • DOI

      10.1038/s41598-020-70177-w

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biosynthesis of Indole Diterpene Lolitrems: Radical‐Induced Cyclization of an Epoxyalcohol Affording a Characteristic Lolitremane Skeleton2020

    • 著者名/発表者名
      Jiang Yulu、Ozaki Taro、Harada Mei、Miyasaka Tadachika、Sato Hajime、Miyamoto Kazunori、Kanazawa Junichiro、Liu Chengwei、Maruyama Jun‐ichi、Adachi Masaatsu、Nakazaki Atsuo、Nishikawa Toshio、Uchiyama Masanobu、Minami Atsushi、Oikawa Hideaki
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 59 ページ: 17996~18002

    • DOI

      10.1002/anie.202007280

    • 査読あり
  • [雑誌論文] FAD-dependent enzyme-catalysed intermolecular [4+2] cycloaddition in natural product biosynthesis2020

    • 著者名/発表者名
      Gao Lei、Su Cong、Du Xiaoxia、Wang Ruishan、Chen Shuming、Zhou Yu、Liu Chengwei、Liu Xiaojing、Tian Runze、Zhang Liyun、Xie Kebo、Chen She、Guo Qianqian、Guo Lanping、Hano Yoshio、Shimazaki Manabu、Minami Atsushi、Oikawa Hideaki、Huang Niu、Houk K. N.、Huang Luqi、Dai Jungui、Lei Xiaoguang
    • 雑誌名

      Nature Chemistry

      巻: 12 ページ: 620~628

    • DOI

      10.1038/s41557-020-0467-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fungal-derived brevianamide assembly by a stereoselective semipinacolase2020

    • 著者名/発表者名
      Ye Ying、Du Lei、Zhang Xingwang、Newmister Sean A.、McCauley Morgan、Alegre-Requena Juan V.、Zhang Wei、Mu Shuai、Minami Atsushi、et al
    • 雑誌名

      Nature Catalysis

      巻: 3 ページ: 497~506

    • DOI

      10.1038/s41929-020-0454-9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Total synthesis of alkaloids using both chemical and biochemical methods2020

    • 著者名/発表者名
      Tanifuji Ryo、Minami Atsushi、Oguri Hiroki、Oikawa Hideaki
    • 雑誌名

      Natural Product Reports

      巻: 37 ページ: 1098~1121

    • DOI

      10.1039/C9NP00073A

    • 査読あり
  • [学会発表] 糸状菌由来リボソームペプチドphomopsin Aの翻訳後修飾反応の解析2021

    • 著者名/発表者名
      曽ケ端 花帆、五十嵐 祐也、尾﨑 太郎、劉 成偉、南 篤志、及川 英秋
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
  • [学会発表] コレステロール生合成阻害剤phomoidride Bの生合成研究 (2)2021

    • 著者名/発表者名
      山本 真太郎、尾﨑 太郎、劉 成偉、丸山 潤2、南 篤志、及川 英秋
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
  • [学会発表] 酸無水物多量体Cordyanhydrideの生合成研究 (2)2021

    • 著者名/発表者名
      江口 桃香、長嶺 翔太、尾﨑 太郎、劉 成偉、南 篤志、及川 英秋
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
  • [学会発表] 麹菌異種発現を用いたPR-toxinの生合成研究-2-2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤 芳郎、瀧野 純矢、尾﨑 太郎、劉 成偉、南 篤志、及川 英秋
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
  • [学会発表] 担子菌由来抗腫瘍物質melleolideの全生合成2021

    • 著者名/発表者名
      尾関 美衣菜、長嶺 翔太、尾﨑 太郎1、河岸 洋和、丸山 潤一、南 篤志、及川 英秋
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
  • [学会発表] 特徴的な繰り返し構造を持つphialotideの生合成研究 (1)2021

    • 著者名/発表者名
      瀧野 純矢、小谷 明里、尾﨑 太郎、南 篤志、及川 英秋
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
  • [学会発表] カンキツbrown spot病菌由来宿主特異的毒素ACR-toxinの生合成2021

    • 著者名/発表者名
      小谷 明里、瀧野 純矢、尾﨑 太郎、望月 進、秋光 和也、南 篤志、及川 英秋
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
  • [学会発表] 糸状菌が生産するアントラキノンダイマーの生合成研究 (4)2021

    • 著者名/発表者名
      深谷 充功、尾﨑 太郎、劉 成偉、南 篤志、及川 英秋
    • 学会等名
      日本化学会 第101春季年会 (2021)
  • [学会発表] 繰り返し構造を有するポリケタイド系天然物phialotideの生合成 (1)2021

    • 著者名/発表者名
      瀧野 純矢、小谷 明里、尾﨑 太郎、南 篤志、及川 英秋
    • 学会等名
      日本化学会 第101春季年会 (2021)
  • [学会発表] 糸状菌由来酸無水物二量体phomoidride Bの生合成研究 (2)2021

    • 著者名/発表者名
      山本 真太郎、尾﨑 太郎、劉 成偉、丸山 潤一、南 篤志、及川 英秋
    • 学会等名
      日本化学会 第101春季年会 (2021)
  • [学会発表] 麹菌発現系を利用した生物活性セスタテルペノイドのゲノムマイニング-2-2021

    • 著者名/発表者名
      山本 紘嵩、佐藤 優哉、佐藤 輝歩、成田 興司、尾﨑 太郎、南 篤志、及川 英秋
    • 学会等名
      日本化学会 第101春季年会 (2021)
  • [学会発表] 糸状菌由来ペプチド系マイコトキシンphomopsin Aの生合成研究 -3-2021

    • 著者名/発表者名
      曽ヶ端 花帆、五十嵐 祐也、尾﨑 太郎、劉 成偉、南 篤志、及川 英秋
    • 学会等名
      日本化学会 第101春季年会 (2021)
  • [学会発表] ゲノム編集による高効率遺伝子導入法を用いたテルペン系カビ毒PR-toxinの生合成研究-3-2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤 芳郎、瀧野 純矢、尾﨑 太郎、劉 成偉、南 篤志、及川 英秋
    • 学会等名
      日本化学会 第101春季年会 (2021)
  • [学会発表] 宿主特異的毒素ACR-toxinの生合成研究2021

    • 著者名/発表者名
      小谷 明里、瀧野 純矢、尾﨑 太郎、望月 進、秋光 和也、南 篤志、及川 英秋1
    • 学会等名
      日本化学会 第101春季年会 (2021)
  • [学会発表] Development of versatile heterologous expression system for synthesizing Basidiomycete natural products2021

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Minami
    • 学会等名
      Directing Biosynthesis Online
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 担子菌由来生物活性天然物の汎用的生産法の確立2020

    • 著者名/発表者名
      尾﨑太郎、劉成偉、長嶺翔太、西下純平、小崎 拓登、曽ケ端 花帆、佐藤芳郎、小谷明里、呉静、河岸洋和、丸山潤一、南篤志、及川英秋
    • 学会等名
      第62回天然有機化合物討論会
  • [学会発表] 担子菌由来抗腫瘍物質melleolideの異種生産2020

    • 著者名/発表者名
      尾関美衣菜、長嶺翔太、尾﨑太郎、丸山潤一、南篤志、及川英秋
    • 学会等名
      2020年度 日本農芸化学会北海道支部/第50回 日本栄養・食糧学会北海道支部 合同学術講演会
  • [学会発表] コレステロール生合成阻害剤phomoidrideBの生合成研究2020

    • 著者名/発表者名
      山本真太郎、尾﨑太郎、劉成偉、丸山潤一、南篤志、及川英秋
    • 学会等名
      2020年度 日本農芸化学会北海道支部/第50回 日本栄養・食糧学会北海道支部 合同学術講演会
  • [学会発表] 酸無水物多様体cordyanhydrideの生合成研究2020

    • 著者名/発表者名
      江口桃香、長嶺翔太、尾﨑太郎、劉成偉、南篤志、及川英秋
    • 学会等名
      2020年度 日本農芸化学会北海道支部/第50回 日本栄養・食糧学会北海道支部 合同学術講演会
  • [図書] 特集】ポストゲノム時代の天然物化学―ゲノム情報に基づいた天然物の探索と合成―2021

    • 著者名/発表者名
      南 篤志、尾﨑太郎、及川英秋
    • 総ページ数
      -
    • 出版者
      シーエムシー出版

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公開日: 2021-12-27  

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