アルザノール生合成経路の完全解明および生物生産プラットフォームの確立

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K06715
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分47050:環境および天然医薬資源学関連
• 研究機関: 富山大学
• 研究代表者: 田浦 太志 富山大学, 学術研究部薬学・和漢系, 准教授 (00301341)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: アルザノール / カレープラント / 生合成

研究成果の概要

本研究ではカレープラントが生産する薬効成分アルザノールの生合成に関与する酵素遺伝子の完全解明を検討した。この結果、アルザノール前駆体の生合成反応を触媒するポリケチド合成酵素およびプレニル基転移酵素を初めて同定し、これらの酵母発現系を確立するとともに、組換え酵素を用いたキャラクタリゼーションにより各酵素反応の生化学的性質を詳細に解明することに成功した。最終ステップを触媒する酸化カップリング酵素の同定には至らなかったものの、本研究で得られた各酵素はともにPichia pastorisでの大量発現が可能であり、重要天然物アルザノールの微生物生産に向けた基盤整備を行うことができたと考えている。

自由記述の分野

生薬学

研究成果の学術的意義や社会的意義

カレープラントが産生する多様な二次代謝産物の中でも、アルザノールはNF-κBの活性化、TNF-αの放出、prostaglandin E2の生合成をいずれも阻害することで強力な抗炎症作用を発現するほか、T細胞でのHIV-1の複製阻害およびがん細胞に対する細胞毒性など種々有用な生物活性を示すことが報告されている。本研究ではアルザノールの生合成に関与するポリケチド合成酵素およびプレニル基転移酵素を初めて同定した。得られた各酵素はともにPichia pastorisでの大量発現が可能であり、重要天然物アルザノールの微生物生産に向けた基盤整備を行うことができたと考えている。