タイプI繰返し型ポリケタイド合成酵素反応制卸機構の分子基盤

2006 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 17510174
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物分子科学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 藤井 勲 東京大学, 大学院薬学系研究科, 助教授 (70181302)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2006
• キーワード: ポリケタイド合成酵素

研究概要

本研究においては、新規化合物供給のための新たな方法論の開発、開拓を目的として、糸状菌の繰返し型タイプI型ポリケタイド合成酵素を取り上げ、その反応制御機構の解明へ向けて研究を行った。その結果、単環性芳香族化合物合成のSA-PKSとして、A.terreus由来6-methylsalicylic acid synthaseであるATXについて、酵母共発現系を用いたサブユニット-サブユニット相互作用による活性中心の再構成系を確立し、その相互作用に必要なInder Domainの存在と高次構造モデルを提出することができた。また、多環性芳香族化合物合成のAR-PKSにおいては、そのC-末に存在するClaisen Cyclaseドメインを中心に解析を進め、Claisen Cyclaseが単独の酵素タンパクとして機能しうることを初めて実証するとともに、Cyclaseタンパクを大腸菌で活性を有する機能タンパクとして発現することに成功し、さらにその精製法も確立することができた。また、還元型化合物合成のRD-PKS遺伝子をジャガイモ夏疫病菌Alternaria solaniより網羅的にクローニングし、糸状菌発現系を用いてその機能同定を進めるとともに、酵母発現系を用いたalternapyrone合成酵素PKSNのメチルトランスフェラーゼドメインMeTの解析を行った。以上の結果は、繰返し型タイプI型ポリケタイド合成酵素の反応制御機構解明に向けて前進した着実な一歩であると考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Expression of Alternaria solani PKSF generates a set of complex reduced-type polyketides with different carbon-lengths and cyclization (2006)
  • 著者名/発表者名: Ken Kasahara
  • 雑誌名: ChemBioChem 7 ページ: 920-924
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Analysis of Subunit Interaction in the Iterative Type I Polyketide Synthase ATX from Aspergillus terreus (2006)
  • 著者名/発表者名: Tomomi Moriguchi
  • 雑誌名: ChemBioChem 7 ページ: 1869-1874
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 糸状菌ポリケタイド生合成遺伝子の発現と機能解析 (2006)
  • 著者名/発表者名: 藤井 勲
  • 雑誌名: 薬学雑誌 126, suppl.5 ページ: 38-41
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Expression of Alternaria solani PKSF Generates a Set of Complex Reduced-Type Polyketides with Different Carbon-Lengths and Cyclization (2006)
  • 著者名/発表者名: Ken Kasahara, Isao Fujii, Hideaki Okikawa, Yutaka Ebizuka
  • 雑誌名: Chem.Bio.Chem. 7 ページ: 920-924
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Analysis of Subunit Interactions in the Iterative Type I Polyketide Synthase ATX from Aspergillus terreus. (2006)
  • 著者名/発表者名: Tomomi Moriguchi, Yutaka Ebizuka, Isao Fujii
  • 雑誌名: Chem.Bio.Chem. 7 ページ: 1869-1874
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Expression and Functional Analysis of Fungal Polyketide Biosynthesis Genes. (2006)
  • 著者名/発表者名: Isao Fujii
  • 雑誌名: Yakugakusasshi 126,suppl.5 ページ: 38-41
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] An Iterative Type I Polyketide Synthase PKSN Catalyzes Synthesis of the Decaketide Alternapyrone with Regio-Specific Octamethylation (2005)
  • 著者名/発表者名: Isao Fujii
  • 雑誌名: Chemistry ＆ Biology 12 ページ: 1301-1309
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Discovery of a Novel Superfamily of Type III Polyketide Synthases in Aspergillus oryzae (2005)
  • 著者名/発表者名: Yasuyo Seshime
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 331 ページ: 253-260
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Genomic Evidences for Existence of a Phenylpropanoid Metabolic Pathwayin Aspergillus oryzae (2005)
  • 著者名/発表者名: Yasuyo Seshime
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 337 ページ: 747-451
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 創薬資源としての糸状菌二次代謝産物生合成遺伝子 (2005)
  • 著者名/発表者名: 藤井 勲
  • 雑誌名: 薬学雑誌 125, suppl.3 ページ: 16-19
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] An Iterative Type I Polyketide Synthase PKSK Catalyzes Synthesis of the Decaketide Alternapyrone with Regionspecific Octa-Methylation. (2005)
  • 著者名/発表者名: Isao Fujii, Naho Yoshida, Shigeki Shimomaki, Hideaki Oikawa, Yutaka Ebizuka
  • 雑誌名: Chem.Biol. 12 ページ: 1301-1309
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Discovery of Novel Superfamily of Type III Polyketide Synthases in Aspergillus oryzae. (2005)
  • 著者名/発表者名: Yasuyo Seshime, Praveen Rao Juvvadi, Isao Fujii, Katsuhiko Kitamoto
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 331 ページ: 253-260
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Genomic Evidences for the Existence of a Phenylpropanoid Metabolic Pathway in Aspergillus oryzae. (2005)
  • 著者名/発表者名: Yasuyo Seshime, Praveen Rao Juvvadi, Isao Fujii, Katsuhiko Kitamoto
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 337 ページ: 747-751
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Fungal Secondary Metabolite Genes as Promising Source of Drug Discovery (2005)
  • 著者名/発表者名: Isao Fujii
  • 雑誌名: Yakugakuzasshi 125 ページ: 16-19
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より