新規C35テルペン環化酵素の発掘からゲノムマイニング及び非天然型創製への展開

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23780114
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生物生産化学・生物有機化学
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 佐藤 努 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (80334655)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: テルペノイド / テルペン / イソプレノイド / 生合成 / 酵素

研究概要

枯草菌に存在する新型テルペン環化酵素を発見し、C35テルペンに新しい分類名「セスクアテルペン」を命名した。その後、Bacillusclausiiに存在するホモログをゲノムマイニングし、新規非環状セスタテルペン/トリテルペン合成酵素を同定できた。Bacillusmegateriumから二種類のテルペンを生体内で環化する初めての二機能性テルペン環化酵素も同定した。また、マイコバクテリア由来新規セスクアテルペンを単離や、非天然型テルペンの創製も行った。

研究成果

• [雑誌論文] Identification of novel sesterterpene/triterpene synthase from Bacillus clausii (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Sato, H. Yamaga, S. Kashima, Y. Murata, T. Shinada, C. Nakano, and T. Hoshino
  • 雑誌名: Chembiochem 巻: 14 ページ: 822-825
  • DOI: doi:10.1002/cbic.201300035.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Insight into the pathway for biosynthesis of sesquarterpenes in nonpathogenic Mycobacterium species: Identification of heptaprenylcycli-14E,18E-diene (2012)
  • 著者名/発表者名: Sato, T., Ono, E., Nakajima, M., Nakano, C., Hoshino, T.
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett. 巻: 53 ページ: 2522-2524
  • DOI: doi:10.1016/j.tetlet.2012.03.019.
  • 査読あり
• [雑誌論文] ユニークなセスクアテルペン(C35テルペン)生合成経路:今までに類のない新型と二機能性テルペン環化酵素の同定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤努
  • 雑誌名: 化学と生物 巻: 50巻 ページ: 622-623
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sesquarterpenes (C_35 terpenes) biosynthesized via the cylization of a linear C_35 isoprenoid by a tetraprenyl-β-curcumene synthase and a tetraprenyl-β-curcumene cyclase: identification of a new terpene cyclase (2011)
  • 著者名/発表者名: Sato, T., Yoshida, S., Hoshino, H., Tanno, M., Nakajima, M., Hoshino, T.
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 133 ページ: 9734-9737
  • DOI: doi:10.1021/ja203779h.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bifunctional triterpene/sesquarterpene cyclase: tetraprenyl-β-curcumene cyclase is also squalene cyclase in Bacillus megaterium (2011)
  • 著者名/発表者名: Sato, T., Hoshino, H., Yoshida, S., Nakajima, M., Hoshino, T.
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 133 ページ: 17540-17543
  • DOI: doi:10.1021/ja2060319.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Triterpene cyclases from Oryza sativa L.: cycloartenol, parkeol and achilleol B synthases (2011)
  • 著者名/発表者名: Ito, R., Mori, K., Hashimoto, I., Nakano, C., Sato, T., Hoshino, T.
  • 雑誌名: Org. Lett. 巻: 13 ページ: 2678-2681
  • DOI: doi:10.1021/ol200777d.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unique Biosynthesis of Sesquarterpenes (C35 Terpenes)
  • 著者名/発表者名: T. Sato
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol. Biochem. 巻: (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] テトラプレニル-β-クルクメン環化酵素のさらなる能力の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤努、上田大次郎、岡本渉、仲野千秋、星野力
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] 植物毒素チコリン生合成遺伝子の全塩基配列の決定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤努、山之内健太、若林広恵、橋本昌征、兼目裕充、浅川義範、白川隆、仲野千秋、星野力
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] 細菌由来の新型および多機能性テルペン合成酵素の探索 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤努
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] 三機能性セスタテルペン/トリテルペン/セスクアテルペン合成酵素の同定及び環状・非環状構造の決定に関与するアミノ酸残基の探索 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤努、小坂明彩香、山本彩乃、山鹿宏彰、村田悠輔、品田哲郎、仲野千秋、星野力
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2013-03-25
• [学会発表] 新規非環状セスタテルペン、トリテルペンおよび新規二機能性テルペン合成酵素の同定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤努・山鹿宏彰・仲野千秋・星野力
  • 学会等名: 香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2012-10-28
• [学会発表] Mycobacterium属細菌由来セスクアテルペン生合成経路の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤努・小野恵梨・尾崎真夢・仲野千秋・星野力
  • 学会等名: 香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2012-10-28
• [学会発表] セスクアテルペン(C35テルペン)の探索と生合成に関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤努
  • 学会等名: 日本農芸化学会関東支部会
  • 発表場所: 新潟薬科大学
  • 年月日: 2012-10-28
• [学会発表] メタゲノム由来モジュールライブラリーを用いた非天然型ペプチド創出 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤努、山之内健太、若林広恵、橋本昌征、内山拓、兼目裕充、浅川義範、白川隆、仲野千秋、星野力
  • 学会等名: 日本農芸化学会関東支部会
  • 発表場所: 新潟薬科大学
  • 年月日: 2012-10-27
• [学会発表] 新規非環状セスタテルペン・トリテルペンおよび2つの新規二機能性酵素によって触媒されるhead-to-tail生合成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤努、山鹿宏彰、仲野千秋、星野力
  • 学会等名: 第22回ドリコールおよびイソプレノイド研究会例会
  • 発表場所: 新潟大学
  • 年月日: 2012-09-29
• [学会発表] Biosynthesis of sesquarterpenes (C35 terpenes): identifications of a new terpene cyclase and a bifunctional terpene cyclase (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsutomu Sato
  • 学会等名: The International Conference of Natural Product Biosynthesis
  • 発表場所: 淡路夢舞台
  • 年月日: 2012-06-19
• [学会発表] 好アルカリ性Bacillus属細菌由来の新規非環状セスタ・トリテルペンおよび新規テルペン合成酵素の同定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤努、山鹿宏彰、鹿島將志、中島真美、仲野千秋、星野力
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 京都女子大学
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] セスクアテルペン(C35テルペン)の探索と生合成に関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤努
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: ウェスティン都ホテル京都
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] メタゲノム由来モジュールライブラリーを用いた非天然型ペプチドの創出 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐合成
  • 学会等名: マシナリー第4回公開シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2012-01-27
• [学会発表] セスクアテルペン(C35テルペン):新型テルペン環化酵素の同定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐藤努,吉田悟,星野紘子,丹野瑞木,中島真美,星野力
  • 学会等名: 第55回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2011-11-20
• [学会発表] 細菌由来のsesquarterpenes(C35テルペン):ユニークな生合成酵素の同定と新規天然物探索 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐藤努,星野紘子,吉田悟,滝沢和央,折戸悠梨子,高木亮輔,丹野瑞樹,工藤はなよ,小野恵梨,中島真美,星野力
  • 学会等名: 第53回天然有機化合物討論会
  • 発表場所: 大阪国際交流センター
  • 年月日: 2011-09-28
• [学会発表] メタゲノム由来モジュールライブラリーを用いた非天然型ペプチドの創出 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐藤努
  • 学会等名: 科学研究費補助金新学術領域研究生合成マシナリー第3回公開シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2011-01-23
• [学会発表] Bacillus属由来のsesquarterpenes(C35テルペン):新型テルペン環化酵素と二機能性テルペン環化酵素の同定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐藤努,吉田悟,星野紘子,丹野瑞木,中島真美,星野力
  • 学会等名: 第21回ドリコールおよびイソプレノイド研究会例会
  • 発表場所: 島根大学
  • 年月日: 2011-01-14
• [備考]
  • URL: http://www.agr.niigata-u.ac.jp/~satot/index.html