2002 年度実績報告書

カルコン合成酵素の生化学・化学的多様性

研究課題

研究課題/領域番号	13480188
研究機関	静岡県立大学
研究代表者	野口博司静岡県立大学, 薬学部, 教授 (60126141)
研究分担者	梅原薫静岡県立大学, 薬学部, 助手 (40185070) 阿部郁朗静岡県立大学, 薬学部, 講師 (40305496)
キーワード	植物ポリケタイド合成酵素 / カルコン合成酵素 / スチルベン合成酵素 / CHS / Rheum palmatun / サツマイモ属 / ベンザルアセトン合成酵素 / 脱炭酸
研究概要	ポリケタイド合成酵素III型として理解が急速に深まりつつある、カルコン合成酵素(CHS>の遺伝子(CHS)は高等植物において多くの場合マルチジーンファミリーを形成して存在し、その配列には植物種に基づく多様性と、機能の多様性が分かちがたく存在している。本研究では、アサガオ、アサガオと同属のムラサキイモ、デオキシ型フラボンを生合成するコガネバナ、同一植物でスチルベン、カルコン両者を生成するダイオウ、夫々のカルコン合成酵素、カルコン合成酵素関連非カルコン合成酵素タンパク、スチルベン合成酵素を異種発現させ、各種非生理的プライマーを必要に応じて合成し、市販の各種CoAエステル共々上記のCHS関連タンパクで酵素反応を行い、生成物を同定した。するとこれまで想定されなかった多くの非天然型の芳香環を形成した生成物を得ることが出来た。なかでも本研究ではじめてダイオウより得られたベンザルアセトン合成酵素(BAS)において、フェニルアラニン残基(ムラサキウマゴヤシのCHSで215番)がイソロイシンに置換しているだけで、新規触媒活性を獲得していることが明らかとなった。更に本酵素を用いて実験を行ったところ、メチルマロニルCoAを基質として天然には存在しないC6-C5型の化合物を生合成させることが出来た。しかしコガネバナ等のCHSでは上記残基を変異するだけではBAS活性を付与することは出来ず、在来知られている各種トリ、テトラケタイドの副次生成物が生じるに止まった。しかしながら、人工基質をスターター単位とした場合、これらは合成のしにくい新規オリゴケタイド化合物となり、結果として植物の遺伝的多様性を利用して、新規化合物のライブラリーを作成することが出来る可能性を示した。

研究成果
(6件)

すべてその他

すべて文献書誌 (6件)

[文献書誌] I.Abe, Y.Takahashi, W.Lou, H.Noguchi: "Enzymatic Formation of Unnatural Novel Polyketides from Alternate Starter and No-nphysiological Extension Substrate by Chalcone Synthase"Organic Lett. 5,(2003). Web published on March 22, 2003. 5(in press). (2003)
[文献書誌] I.Abe, Y.Tanaka, H.Noguchi: "Enzymatic Formation of an Unnatural Hexacyclic C35 Polyprenoido by Bacterial Squarene Cyclase"J. Am. Chem. Soc. 124, 14514-14515 (2002). 124. 14514-14515 (2002)
[文献書誌] I.Abe, Y.Takahashi, H.Noguchi: "Enzymatic Formation of an UnnaturalC6-C5 Aromatic Polyketide by PlantType III Polyketide Synthases"Organic Lett. 4, 3623-3626 (2002). 4. 3623-3626 (2002)
[文献書誌] I.Abe, Y.Takahashi, H.Morita, H.Noguchi: "Benzalacetone synthase : a novel polyketide synthase that plays a crucial role in the biosynthesis of phenylbutanones in Rheum palmatum"Eur. J. of Biochem., 3354-3359 (2001). 268. 3354-3359 (2001)
[文献書誌] H.Morita, H.Noguchi, J.Schroder, I.Abe: "Novel Polyketides Synthesized with a Higher Plant Srilbene Synthase"Eur. J. of Biochem 268, 3759-3766(2001). 268. 3759-3766 (2001)
[文献書誌] I.Abe, K.Naito, Y.Takagi, H.Noguchi: "Molecular Cloning, Expression, and Site-Directed mutations of Oxidosqualene Cyclase from Cephalosporium caerulens"Biochem. Biophys. Acta, 1522, 67-73 (2001). 1522. 67-73 (2001)

2002 年度 実績報告書

カルコン合成酵素の生化学・化学的多様性

研究代表者

野口 博司 静岡県立大学, 薬学部, 教授 (60126141)

研究成果

[文献書誌] I.Abe, Y.Takahashi, W.Lou, H.Noguchi: "Enzymatic Formation of Unnatural Novel Polyketides from Alternate Starter and No-nphysiological Extension Substrate by Chalcone Synthase"Organic Lett. 5,(2003). Web published on March 22, 2003. 5(in press). (2003)

[文献書誌] I.Abe, Y.Tanaka, H.Noguchi: "Enzymatic Formation of an Unnatural Hexacyclic C35 Polyprenoido by Bacterial Squarene Cyclase"J. Am. Chem. Soc. 124, 14514-14515 (2002). 124. 14514-14515 (2002)

[文献書誌] I.Abe, Y.Takahashi, H.Noguchi: "Enzymatic Formation of an UnnaturalC6-C5 Aromatic Polyketide by PlantType III Polyketide Synthases"Organic Lett. 4, 3623-3626 (2002). 4. 3623-3626 (2002)

[文献書誌] I.Abe, Y.Takahashi, H.Morita, H.Noguchi: "Benzalacetone synthase : a novel polyketide synthase that plays a crucial role in the biosynthesis of phenylbutanones in Rheum palmatum"Eur. J. of Biochem., 3354-3359 (2001). 268. 3354-3359 (2001)

[文献書誌] H.Morita, H.Noguchi, J.Schroder, I.Abe: "Novel Polyketides Synthesized with a Higher Plant Srilbene Synthase"Eur. J. of Biochem 268, 3759-3766(2001). 268. 3759-3766 (2001)

[文献書誌] I.Abe, K.Naito, Y.Takagi, H.Noguchi: "Molecular Cloning, Expression, and Site-Directed mutations of Oxidosqualene Cyclase from Cephalosporium caerulens"Biochem. Biophys. Acta, 1522, 67-73 (2001). 1522. 67-73 (2001)

2002 年度実績報告書

野口博司静岡県立大学, 薬学部, 教授 (60126141)