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2015 年度 実施状況報告書

陸棲シアノバクテリアにおいて発見した新規紫外線吸収色素の生合成経路の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K01799
研究機関金沢大学

研究代表者

坂本 敏夫  金沢大学, 自然システム学系, 准教授 (70324069)

研究分担者 松郷 誠一  金沢大学, 自然システム学系, 教授 (30148126)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード配糖体 / シンテニー / 精密質量分析
研究実績の概要

陸棲シアノバクテリアNostoc commune(イシクラゲ)から新規MAA誘導体を単離・精製した。精製したMAA誘導体は312 nmと340 nmに吸収極大を示し,3-アミノシクロヘキセン-1-オンと1,3-ジアミノシクロヘキセンの2つの発色団を持つことが示唆された。新規MAA誘導体の分子量は,756 Da,予測される組成式はC34H52N4O15であった。これらは既知の1050 Da-MAA配糖体のアグリコンと一致した。この新規756-Da MAAは遺伝子型Cが産生する主要なMAAであると考えられる。
これまでに明らかとされているシアノバクテリアのMAA生合成経路では,ペントースリン酸経路の中間代謝物セドヘプツロース7-リン酸がジメチル4-デオキシガデュソール合成酵素(mysA遺伝子産物)およびO-メチル基転移酵素(mysB遺伝子産物)により4-デオキシガデュソールに変換され,引き続きmysC遺伝子産物によりグリシンが付加されてマイコスポリン-グリシンが生成する。MAAを生産するシアノバクテリアでは,mysABC遺伝子座がよく保存されている。一方で,マイコスポリン-グリシンにアミノ酸を付加する酵素には非リボソームペプチド合成酵素とD-Ala-D-Alaリガーゼ(mysD遺伝子産物) の2種類があり,シアノバクテリア種ごとに使い分けられている。イシクラゲ(遺伝子型A)とNostoc verrucosum(アシツキ)からmys遺伝子群を単離して部分塩基配列を決定することができた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

遺伝子型Cが新規のMAAをもつことが明らかとなり,精製物を用いて精密質量分析を行うことができた。また,イシクラゲ(遺伝子型A)のmys遺伝子群を確認するに至った。これまでのところ研究当初に予定したとおりの成果が得られている。

今後の研究の推進方策

新規MAA誘導体の精製物を5 mg程度確保し,NMR解析を行って化学構造を決定する。イシクラゲとアシツキについてmys遺伝子群の塩基配列を決定して両者を比較する。引き続きイシクラゲ(遺伝子型B)についてmys遺伝子群の探索を進めて,ハイブリッド型MAA(分子量1050 Da)の生合成経路の解明に迫る。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2016 2015

すべて 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] 陸棲ラン藻Nostoc commune(イシクラゲ)の多型2016

    • 著者名/発表者名
      坂本 敏夫・坂本 香織・和田 直樹・松郷 誠一
    • 学会等名
      日本藻類学会第40回大会
    • 発表場所
      日本歯科大学(東京)
    • 年月日
      2016-03-18 – 2016-03-20
  • [学会発表] 陸棲ラン藻Nostoc commune由来の新規マイコスポリン様アミノ酸誘導体の単離2016

    • 著者名/発表者名
      橋本 茜・和田 直樹・西内 巧・坂本 敏夫・松郷 誠一
    • 学会等名
      日本藻類学会第40回大会
    • 発表場所
      日本歯科大学(東京)
    • 年月日
      2016-03-18 – 2016-03-20
  • [学会発表] Nostoc属ラン藻のマイコスポリン様アミノ酸(MAA)生合成遺伝子の比較解析2016

    • 著者名/発表者名
      坂本 香織・兼崎 友・吉川 博文・坂本 敏夫
    • 学会等名
      日本藻類学会第40回大会
    • 発表場所
      日本歯科大学(東京)
    • 年月日
      2016-03-18 – 2016-03-18
  • [学会発表] Discovery of the Mycosporine-like Amino Acid Chemotypes in the Terrestrial Cyanobacterium Nostoc commune2015

    • 著者名/発表者名
      Toshio Sakamoto, Minami Yamaba, Ehsan Nazifi, Naoki Wada, Seiichi Matsugo
    • 学会等名
      15th International Symposium on Phototrophic Prokaryotes
    • 発表場所
      チュービンゲン大学(ドイツ)
    • 年月日
      2015-08-02 – 2015-08-06
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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