• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2021 年度 実績報告書

新規ペプチドエピメラーゼ類の反応基盤解明

研究課題

研究課題/領域番号 18H03937
研究機関北海道大学

研究代表者

大利 徹  北海道大学, 工学研究院, 教授 (70264679)

研究分担者 森田 洋行  富山大学, 学術研究部薬学・和漢系, 教授 (20416663)
濱野 吉十  福井県立大学, 生物資源学部, 教授 (50372834)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワードペプチドエピメラーゼ / ペプチドグリカン / ラッソペプチド / ポリグルタミン酸
研究実績の概要

以下のペプチド新規異性化酵素について詳細な解析を行った。1.昨年度、UDP-MurNAc-L-Ala-L-Gluの末端のL-Gluのエピメリ化を触媒するMurLは、基質のL-Gluのα位のカルボニル基をアデニル化により活性化することを明らかにした。MurLの反応機構の手掛かりを得るためATPアナログとの共結晶体のX線結晶構造解析を行ったが、基質を捕捉すると推定される領域が揺らいでおり、基質認識残基や反応機構を推定するには、アデニル化された反応中間体ミミックとの共結晶を得る必要があることが分かり、これら化合物の合成を行った。 2.リボソームにより合成されるラッソペプチド(MS-271)のC末のTrpを異性化するMslHの反応機構を探るため、C末のTrpを除いたプレカーサーペプチドとの共結晶体のX線結晶構造解析を行った。その結果、活性アミノ酸残基、基質結合アミノ酸残基、2価金属が配位するアミノ酸残基を推定できた。また、これら残基をAla置換し異性化反応への関与を実証した。3.これまでに、ポリグルタミン酸(PGA)に含まれるD-Gluは伸長末端に付加したL-GluがPgsAによりエピメリ化され生成することを明らかにした。PgsAは上記MslHと部分的に相同性を有するため、MslHの結晶構造を基にPgsAの構造を推定し、100%と60%のD-Glu含有PGAを生成する2種類のPgsAで異なるアミノ酸を含む領域(~7アミノ酸残基)を入れ換えた結果、含有D-Gluは領域の入れ換えに用いたPgsAが生産する本来のPGAのD-Glu比率とほぼ同じになったことから、PgsAがエピメリ化を触媒することが強く示唆された。

現在までの達成度 (段落)

令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] North Carolina State University(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      North Carolina State University
  • [雑誌論文] Discovery of an alternative pathway of peptidoglycan biosynthesis: A new target for pathway specific inhibitors2021

    • 著者名/発表者名
      Ogasawara Yasushi、Dairi Tohru
    • 雑誌名

      Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology

      巻: 48 ページ: -

    • DOI

      10.1093/jimb/kuab038

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of Cyclopropane Formation in the Biosyntheses of Hormaomycins and Belactosins: Sequential Nitration and Cyclopropanation by Metalloenzymes2021

    • 著者名/発表者名
      Li Xiaojun、Shimaya Ryo、Dairi Tohru、Chang Wei‐chen、Ogasawara Yasushi
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 61 ページ: -

    • DOI

      10.1002/anie.202113189

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Identification of pulvomycin as an inhibitor of the futalosine pathway2021

    • 著者名/発表者名
      Ogasawara Yasushi、Umetsu Shuhei、Inahashi Yuki、Nonaka Kenichi、Dairi Tohru
    • 雑誌名

      The Journal of Antibiotics

      巻: 74 ページ: 825~829

    • DOI

      10.1038/s41429-021-00465-8

    • 査読あり
  • [学会発表] 高機能性生体分子の創成をめざした生合成マシナリーの基盤解明~新規ペプチドエピメラーゼの発見と機能解析~2022

    • 著者名/発表者名
      大利 徹
    • 学会等名
      科研費-新学術領域-生合成リデザイン取りまとめシンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] 有用化合物の微生物発酵生産~EPAと抗酸化剤エルゴチオネイン~2022

    • 著者名/発表者名
      大利 徹
    • 学会等名
      ファーマラボ EXPO 大阪 アカデミックフォーラム
  • [学会発表] 微細藻類由来DHA合成酵素の炭素鎖伸長反応の解析2022

    • 著者名/発表者名
      仲間 陸、佐藤 康治、小笠原 泰志、大利 徹
    • 学会等名
      2022年度日本農芸化学会大会
  • [学会発表] 三員環構造を有するペプチド抗生物質ベラクトシンとホルマオマイシンの生合成研究2022

    • 著者名/発表者名
      島谷 諒、大利 徹、小笠原 泰志
    • 学会等名
      2022年度日本農芸化学会大会
  • [学会発表] ラッソペプチドRES-701の生合成研究2022

    • 著者名/発表者名
      山谷 優花、小笠原 泰志、大利 徹
    • 学会等名
      2022年度日本農芸化学会大会
  • [学会発表] Involvement of Peptide Epimerization in the biosynthesis of Linaridin Class Ribosomally Synthesized and Post-translationally Modified Peptides2022

    • 著者名/発表者名
      Wanlu Xiao、小笠原 泰志、大利 徹
    • 学会等名
      2022年度日本農芸化学会大会
  • [学会発表] New Peptide Epimerase in the Biosynthesis of a D-Tryptophan Containing Lasso Peptide, MS-2712021

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Ogasawara and Tohru Dairi
    • 学会等名
      Directing Biosynthesis
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of a novel pathway for para-aminobenzoate biosynthesis in bacteria2021

    • 著者名/発表者名
      Wanlu Xiao, Yasuharu Satoh, Yasushi Ogasawara, Tohru Dairi
    • 学会等名
      日本農芸化学会北海道支部大会
  • [学会発表] 微細藻類由来DHA合成酵素の炭素鎖長制御機構の解明2021

    • 著者名/発表者名
      仲間 陸、佐藤 康治、小笠原 泰志、大利 徹
    • 学会等名
      日本農芸化学会北海道支部大会
  • [学会発表] 新規メナキノン生合成経路阻害剤の探索2021

    • 著者名/発表者名
      梅津 秀平、小笠原 泰志、大利 徹
    • 学会等名
      日本農芸化学会北海道支部大会
  • [学会発表] Flavonoids from Woodfordia fruticosa as potential SmltD inhibitors in the alternative biosynthetic pathway of peptidoglycan2021

    • 著者名/発表者名
      Yuan-E Lee, Takeshi Kodama, Nwet Nwet Win, Dae-Won Ki, Tohru Dairi, Hiroyuki Morita
    • 学会等名
      日本生薬学会年会
  • [学会発表] メナキノン新規生合成経路阻害剤の探索2021

    • 著者名/発表者名
      梅津 秀平、小笠原 泰志、稲橋 佑起、野中 健一、大利 徹
    • 学会等名
      日本放線菌学会2021年度大会
  • [学会発表] メナキノン新規生合成経路阻害剤の探索2021

    • 著者名/発表者名
      梅津 秀平、小笠原 泰志、稲橋 佑起、野中 健一、大利 徹
    • 学会等名
      第23回天然薬物の開発と応用シンポジウム
  • [学会発表] 三員環構造を有するペプチド抗生物質ベラクトシンとホルマオマイシンの生合成研究2021

    • 著者名/発表者名
      島谷 諒、大利 徹、小笠原 泰志
    • 学会等名
      日本農芸化学会北海道支部大会
  • [学会発表] 微細藻類由来DHA合成酵素のdehydrataseドメインの機能解析2021

    • 著者名/発表者名
      小林 飛悠、佐藤 康治、小笠原 泰志、大利 徹
    • 学会等名
      日本農芸化学会北海道支部大会
  • [学会発表] Linaridin natural products containing d-amino acids2021

    • 著者名/発表者名
      Wanlu Xiao, Yasushi Ogasawara, and Tohru Dairi
    • 学会等名
      日本農芸化学会北海道支部大会
  • [学会発表] 病原微生物が持つ特異代謝経路をターゲットとした高特異性抗生剤の探索2021

    • 著者名/発表者名
      大利 徹
    • 学会等名
      ファーマラボ EXPO [東京] アカデミックフォーラム
  • [学会発表] New Enzymes catalyzing peptide epimerizations2021

    • 著者名/発表者名
      Tohru Dairi
    • 学会等名
      PacifiChem 2021
    • 国際学会 / 招待講演

URL: 

公開日: 2022-12-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi