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2022 年度 研究成果報告書

既存モチーフ配列を有さない革新的テルペン合成酵素の探索研究

研究課題

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研究課題/領域番号 21K19065
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分38:農芸化学およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

葛山 智久  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (30280952)

研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2023-03-31
キーワードテルペン / 生合成 / 環化酵素
研究成果の概要

ある微生物が生産する複雑な環構造をもつある生物活性物質Xの生合成に関与する遺伝子を同定することに成功した。そのXの生産に中心的な役割を担うテルペン合成酵素TC2の組換え酵素の精製を試みたところ、可溶性酵素が得られた。次に、この精製した酵素に基質と考えられたGGPPとMg2+を加えてインキュベートし、反応産物を酢酸エチルで抽出、濃縮後、GC-MSで分析したところ、生物活性物質Xと同一物質であることが判明した。以上の結果より、TC2が生物活性物質Xを生合成する酵素遺伝子であることを明らかにすることができた。これは、生物活性物質Xの生合成遺伝子を同定した初めての例として重要な知見である。

自由記述の分野

天然物化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究課題では、複雑な化学構造をもつ生物活性物質Xの基本骨格を作り上げる生合成酵素の遺伝子を同定することに成功し、この生合成遺伝子から推定されるアミノ酸配列が、既知のテルペン合成酵素とはまったく相同性を示さない新しい酵素ファミリーであることが分かった。このような酵素の発見は、人類にとって有用な活性を示す化合物Xを大量に安価に調製するための製造方法の開発につながる成果と言える。また、この新しい酵素ファミリーに属するテルペン合成酵素をゲノムデータベースからさらに発掘して機能解析を行うことで、人類がこれまでに手にしたことのない新たな有用なテルペン化合物の発見につながる点でも重要な成果と言える。

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公開日: 2024-01-30  

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