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2021 年度 実績報告書

潜在的標的分子を指標としたターゲットマイニングによる化合物探索

研究課題

研究課題/領域番号 19K07136
研究機関静岡県立大学

研究代表者

佐藤 道大  静岡県立大学, 薬学部, 講師 (10629695)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード天然物生合成 / 標的分子 / 自己耐性
研究実績の概要

本研究課題において、今年度、Cladobotryum属真菌のFR901483という化合物の遺伝子クラスター中に存在する標的分子と考えられる遺伝子の機能を明らかにすべく実験を行った。昨年度、FR901483の生合成遺伝子クラスターを同定し、その生合成経路を明らかにすることができたが(JACS, 2021, 143, 132-136)、その際に見いだされたclf2が本化合物の生産菌における耐性遺伝子であることが示唆されていた。耐性遺伝子とは、生物活性化合物の生産菌が自身の身を守るため有している遺伝子である。これは生産菌のもつ自己防衛機構の一つである。Clf2は核酸の生合成におけるamidophosphoribosyltransferase (PPAT) ホモログであり、本化合物の標的分子は、PPATであると同時に、Clf2はPPATとして活性を維持しつつ、本化合物の阻害活性を受けないと推測された。そこでこれらを明らかにするために、まず大腸菌由来のPPATおよびClf2タンパク質を精製し、活性を測定した。その結果、予想通りClf2はPPAT活性を有していること、大腸菌由来PPATがFR901483に感受性を持つ一方でClf2は非感受性であることが明らかになった。次に、Clf2がどのようにFR901483に対して非感受性になるか、そのメカニズムを明らかにすべく研究を進めた。それぞれのタンパク質のアライメントおよびタンパク質-FR901483の共結晶構造から、阻害活性を忌避する要因となるアミノ酸残基の特定に成功した。現在それら得られた結果について、論文執筆中である。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 2件)

  • [国際共同研究] University of California, Los Angeles(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of California, Los Angeles
  • [雑誌論文] Biosynthesis of triacsin featuring an N-hydroxytriazene pharmacophore2021

    • 著者名/発表者名
      Del Rio Flores Antonio、Twigg Frederick F.、Du Yongle、Cai Wenlong、Aguirre Daniel Q.、Sato Michio、Dror Moriel J.、Narayanamoorthy Maanasa、Geng Jiaxin、Zill Nicholas A.、Zhai Rui、Zhang Wenjun
    • 雑誌名

      Nature Chemical Biology

      巻: 17 ページ: 1305~1313

    • DOI

      10.1038/s41589-021-00895-3

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Isolation of New Colibactin Metabolites from Wild-Type Escherichia coli and In Situ Trapping of a Mature Colibactin Derivative2021

    • 著者名/発表者名
      Zhou Tao、Hirayama Yuichiro、Tsunematsu Yuta、Suzuki Nanami、Tanaka Seiji、Uchiyama Nahoko、Goda Yukihiro、Yoshikawa Yuko、Iwashita Yuji、Sato Michio、Miyoshi Noriyuki、Mutoh Michihiro、Ishikawa Hideki、Sugimura Haruhiko、Wakabayashi Keiji、Watanabe Kenji
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 143 ページ: 5526~5533

    • DOI

      10.1021/jacs.1c01495

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Catalytic mechanism and endo-to-exo selectivity reversion of an octalin-forming natural Diels-Alderase2021

    • 著者名/発表者名
      Sato Michio、Kishimoto Shinji、Yokoyama Mamoru、Jamieson Cooper S.、Narita Kazuto、Maeda Naoya、Hara Kodai、Hashimoto Hiroshi、Tsunematsu Yuta、Houk Kendall N.、Tang Yi、Watanabe Kenji
    • 雑誌名

      Nature Catalysis

      巻: 4 ページ: 223~232

    • DOI

      10.1038/s41929-021-00577-2

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Biosynthesis of the Immunosuppressant (-)-FR9014832021

    • 著者名/発表者名
      Zhang Zhuan、Tamura Yui、Tang Mancheng、Qiao Tianzhang、Sato Michio、Otsu Yoshihiro、Sasamura Satoshi、Taniguchi Masatoshi、Watanabe Kenji、Tang Yi
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 143 ページ: 132~136

    • DOI

      10.1021/jacs.0c12352

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Cladobotryum属真菌が生産するFR901483に対する自己耐性機構の解明2021

    • 著者名/発表者名
      中原実玖,田村優衣,佐藤道大,原幸大,橋本博,Tang Yi,渡辺賢二
    • 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] FR901483産生菌におけるに対する自己耐性機構の解明2021

    • 著者名/発表者名
      中原実玖,田村優衣,佐藤道大,原幸大,橋本博,Tang Yi,渡辺賢二
    • 学会等名
      日本生薬学会第67年会
  • [学会発表] 酵素的[4+2]環化付加反応の分子機構の解明2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤道大
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 微生物が制御するDiels-Alder反応2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤道大
    • 学会等名
      日本農芸化学会中部支部 第191回例会
    • 招待講演

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公開日: 2022-12-28  

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