| 研究課題/領域番号 |
08456057
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
生物生産化学・応用有機化学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
瀬戸 治男 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 教授 (10013335)
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| 研究分担者 |
降旗 一夫 東京大学, 農学部, 助手 (20219091)
降旗 桂子 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 教務職員
葛山 智久 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 助手 (30280952)
新家 一男 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 助教授 (20251481)
早川 洋一 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 助教授 (20208606)
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| 研究期間 (年度) |
1996 – 1997
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| キーワード | メバロン酸経路 / 非メバロン酸経路 / naphterpin / longestin / carquinostatin / BE-40644の生合成 / HMG CoA reductase / TANGO-HMBC |
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| 研究概要 |
従来テルペノイド化合物の生合成出発物質であるイソペンテニルピロリン酸(IPP)は、メバロン酸経路によってのみ生産されると信じられてきた。しかし、最近Rohmer等によって新しい経路(非メバロン酸経路)の存在が証明された。放線菌の生産するテルペン化合物がどちらの経路によって生成されるかを解明するため、Streptomyces aにより生産されるテルペノイド化合物である一次代謝産物のmenaquinoneおよび二次代謝産であるnaphterpin、longestin、novobiocinやActinoplanesが生産するBE-40644の生合成を^<13>C-及び ^2H-標識化合物を用いて行なった。その結果、これらの放線菌では一次代謝産物のmenaquinoneは、すべて非メバロン酸経路で生産されることが判明した。また、naphterpinやBE-40644はメバロン酸経路で、longestin、carquinostatin、novobiocinは非メバロン酸経路で生合成されることが判明した。以上の結果より、同じStreptomycesであっても非メバロン酸経路のみを有するものと、両方の経路をもっているものの2群に分類されることが判明した。次いで、Streptomyces aeriouviderからHMGCoA reductaseを精製し、それに対応する遺伝子をクローニングした。これをプローブとして、Southern hybridizationにより種々の放線菌におけるメバロン酸経路の分布を解析した。現在までのところ、検体数が少ないためまだ確定的なことはいえないが、放線菌の化学分類とメバロン酸経路の分布との間には特別な相関が認められていない。今後Streptomyces以外の希少放線菌に付いての検討を行うことが重要であると考えられる。
また、本研究で1,3-位の小さな^<13>C-^<13>C遠距離スピン結合を観測する必要が生じたために、NMRの新技術であるTANGO-HMBCを新たに開発した。この技術は、炭素-炭素結合の開烈を伴う転位反応の解析に極めて有効であり、今後NMRを用いる生合成研究で活用されると思われる。
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