Ｘ線結晶構造解析と計算化学を基盤とした植物ポリケタイド合成酵素の構造基盤の確立

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24710246
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生物分子科学
• 研究機関: 富山大学
• 研究代表者: 森田 洋行 富山大学, 和漢医薬学総合研究所, 教授 (20416663)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 生合成 / ポリケタイド合成酵素 / 酵素工学 / ポリフェノール / アルカロイド

研究概要

III型ポリケタイド合成酵素（PKS）の中でも最多の12分子のマロニルCoA縮合を触媒し、TＷ95aへの変換を触媒するオクタケタイド合成酵素（OKS）F66L/N222G変異酵素のX線結晶構造解析に成功した。さらに、本結果に基づき、TW95aの生産能が約1.5倍に増加したOKS変異酵素の創出に成功した。一方、沖縄県産四季柑からキノリノンへの変換を特異的に触媒する新規III型PKSのクローニングに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Two New Diphenylmethyl-Substituted Xanthones from Securidaca longepedunculata (2014)
  • 著者名/発表者名: Dya Fita Dibwe, Suresh Awale, Shigetoshi Kadota, Hiroyuki Morita, Yasuhiro Tezuka
  • 雑誌名: Nat. Prod. Comm. 巻: (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Muchimangins E and F : Novel Diphenylmethyl-Substituted Xanthones from Securidaca longepedunculata (2014)
  • 著者名/発表者名: Dya Fita Dibwe, Suresh Awale, Shigetoshi Kadota, Hiroyuki Morita, Yasuhiro Tezuka
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett. 巻: 55 ページ: 1916-1919
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heptaoxygeneted Xanthones as Anti-austerity Agents from Securidaca longepedunculata (2013)
  • 著者名/発表者名: Dya Fita Dibwe, Suresh Awale, Shigetoshi Kadota, Hiroyuki Morita, Yasuhiro Tezuka
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem. 巻: 21 ページ: 7663-7668
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cloning and Structure-Function Analyses of Quinolone- and Acridone-Producing Novel Type III Polyketide Synthases from Citrus microcarpa (2013)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Mori, Yoshihiko Shimokawa, Takashi Matsui, Keishi Kinjo, Ryohei Kato, Hiroshi Noguchi, Shigetoshi Sugio, Hiroyuki Morita, Ikuro Abe
  • 雑誌名: J . Biol. Chem. 巻: 288 ページ: 28845-28858
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Cloning and Characterization of Copper Amine Oxidase from Huperzia serrata (2012)
  • 著者名/発表者名: Jieyin Sun, Hiroyuki Morita, Guoshen Chen, Hiroshi Noguchi, Ikuro Abe
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem. Lett. 巻: 22 ページ: 5784-5790
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prenylation of A Nonaromatic Carbon of Indolylbutenone by A Fungal Indole Prenyltransferase (2012)
  • 著者名/発表者名: Jing Chen, Hiroyuki Morita, Toshiyuki Wakimoto, Takahiro Mori, Hiroshi Noguchi, Ikuro Abe
  • 雑誌名: Org. Lett. 巻: 14 ページ: 3080-3083
  • 査読あり
• [学会発表] アサ由来オリベトール酸閉環酵素のあらたな酵素触媒機能の開拓 (2014)
  • 著者名/発表者名: 森田洋行, 楊新美, 松井崇, 阿部郁朗
  • 学会等名: 日本薬学会第134年会
  • 発表場所: 熊本市総合体育館(熊本県)
  • 年月日: 2014-03-29
• [学会発表] 芳香族ドデカケタイドを生産する機能改変型アロエ由来III型ポリケタイド合成酵素のX 線結晶構造解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松井崇, 大瀧翔太, 孫昊, 阿部郁朗, 森田洋行
  • 学会等名: 日本薬学会第134年会
  • 発表場所: 熊本市総合体育館(熊本県)
  • 年月日: 2014-03-29
• [学会発表] ヒメハギ科植物Securidaca longepedunculata より単離されたMuchimangin 類の合成研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 児玉猛, Dya Fita Dibwe, 松井崇, 森田洋行
  • 学会等名: 日本薬学会第134年会
  • 発表場所: 熊本市総合体育館(熊本県)
  • 年月日: 2014-03-29
• [学会発表] Polyoxygenated cyclohexane from aempferia rotunda and their cytotoxic activity (2014)
  • 著者名/発表者名: Subehan , 森田洋行
  • 学会等名: 日本薬学会第134年会
  • 発表場所: 熊本市総合体育館(熊本県)
  • 年月日: 2014-03-29
• [学会発表] Preferential Cytotoxicityof Citrus microcarpa peel against Pancreatic Cancer Cell Lines in Nutrient Deprived Conditions (2014)
  • 著者名/発表者名: Dya Fita Dibwe, 李雪林, 松井崇, 手塚康弘, 森田洋行
  • 学会等名: 日本薬学会第134年会
  • 発表場所: 熊本市総合体育館(熊本県)
  • 年月日: 2014-03-29
• [学会発表] Structural diversity of plant polyketide scaffolds (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Morita
  • 学会等名: Scientific Workshop For Natural Products Chemistry Program
  • 発表場所: フエ大学(ベトナム)
  • 年月日: 2014-03-12
• [学会発表] New insight into substrate promiscuity and catalytic versatility of a fungal indole prenyltransferase (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Morita, Ikuro Abe
  • 学会等名: Enzyme Engineering XXII : Emerging Topics in Enzyme Engineering
  • 発表場所: 富山国際会議場(富山県)
  • 年月日: 20130922-26
• [学会発表] 芳香族ドデカケタイドを生産する機能改変型アロエ由来ポリケタイド合成酵素の結晶構造解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 森田洋行, 大瀧翔太, 松井崇, 阿部郁朗
  • 学会等名: 日本生薬学会第60回年会
  • 発表場所: 北海道医療大学(北海道)
  • 年月日: 20130907-08
• [学会発表] Prenylation of polyketides and alkaloids by exploring indole prenyltransferase for drug discovery (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Morita
  • 学会等名: International Conference on Medicinal Chemistry and Timmerman Award 2013 (ICMCTA2013)
  • 発表場所: インドネシア大学(インドネシア)
  • 年月日: 2013-11-30
• [学会発表] 植物ポリフェノールの骨格生合成酵素群に学ぶ化合物の多様性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 森田洋行
  • 学会等名: 和漢医薬学総合研究所第34回特別セミナー
  • 発表場所: 富山国際会議場(富山県)
  • 年月日: 2013-10-25
• [学会発表] Engineering of plant type III polyketides synthase (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Morita
  • 学会等名: Seminar on Campus Asia Program University of Toyama 2013
  • 発表場所: 慶熙大学校(韓国)
  • 年月日: 2013-07-25
• [学会発表] Structural diversity of plant polyphenol scaffolds (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Morita
  • 学会等名: Seminar between International Cooperative Center for Researches of Medicinal Resources at Pekin University & Institute of Natural Medicine, University of Toyama
  • 発表場所: 北京大学(中国)
  • 年月日: 2013-03-12
• [学会発表] Studies on biosynthesis of plant polyphenol scaffolds (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Morita
  • 学会等名: Seminar on Campus Asia Program niversity of Toyama 2013
  • 発表場所: ハサヌディン大学(インドネシア)
  • 年月日: 2013-02-06
• [学会発表] 植物ポリケタイド合成酵素を利用した分子多様性の創出 (2012)
  • 著者名/発表者名: 森田洋行
  • 学会等名: 文部科学省戦略的研究基盤形成支援事業「疾患関連遺伝子及び疾患治療に用いる天然有機化合物の生合成遺伝子の包括的解析」
  • 発表場所: 徳島文理大学(徳島県)
  • 年月日: 2012-12-22
• [学会発表] 二次代謝酵素のX線結晶構造解析と非天然型化合物群の創出 (2012)
  • 著者名/発表者名: 森田洋行
  • 学会等名: 第4回生合成マシナリー札幌セミナー
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
  • 年月日: 2012-11-27
• [学会発表] 植物ポリケタイド合成酵素の結晶構造解析と酵素工学に関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 森田洋行
  • 学会等名: 第68回酵素工学研究会講演会
  • 発表場所: 東京大学(東京都)
  • 年月日: 2012-10-05