| 研究課題/領域番号 |
25242067
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| 研究機関 | 静岡県立大学 |
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研究代表者 |
野口 博司 静岡県立大学, 薬学部, 教授 (60126141)
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| 研究分担者 |
森田 洋行 富山大学, 和漢医薬学総合研究所, 教授 (20416663)
梅原 薫 静岡県立大学, 薬学部, 講師 (40185070)
渡辺 賢二 静岡県立大学, 薬学部, 准教授 (50360938)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | ポリケタイド / 閉環酵素 / X線結晶構造解析 / 酵素工学 |
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| 研究実績の概要 |
アサ由来オリベトール酸閉環酵素（OAC）の基質特異性と触媒機構の詳細な解析を目的に、その生成物であるオリベトール酸との共結晶化を行った結果、1.6オングストロームの分解能でOACとその生成物であるオリベトール酸との複合体構造の取得に成功した．前年度に取得したOACアポ型結晶構造と本結晶構造について解析を行ったところ，OACはその活性中心キャビティーに疎水性に富んだポケットを有し，ここにオリベトール酸のヘキサノイル基を疎水性相互作用で結合すること，及び，His７８がTyr７２を介してオリベトール酸のカルボキシル基と，His５がオリベトール酸の芳香環水酸基とカルボキシル基と水素結合を形成することが示された．そこで，これら３つのアミノ酸に変異を導入した変異酵素を作成し（His５Ser，His５Gln，Tyr７２Phe，His７８Ser，His７８Gln），変異が酵素活性に及ぼす影響について精査した．その結果，Tyr７２Phe，His７８Ser，His７８Gln変異酵素はOACの酵素活性が完全に消失するのに対して，His５Ser，His５GlnはOAC野生型の４７％，２２％のOAC活性を各々示すことが判明した．これらのことからOACは，Tyr７２とHis７８を触媒残基として閉環反応を触媒していることが示唆された．今後、これら立体構造情報の活用により、OACの詳細な触媒機構の解明と、OACの機能改変およびそれら機能改変酵素を用いた新規化合物群の創出が期待される。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初の計画通りに、OKSの基質特異性と触媒機構に関して詳細な知見が得られていることから、総合的に概ね計画通りに進展していると考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
本年度において得られたOACの触媒機構に関する知見を踏まえ、新たな化合物を生成する変異酵素の作成に取り組む。また、OACを他のⅢ型ポリケタイド合成酵素と組み合わせた場合の酵素反応生成物についても精査し、これらの成果を論文として取りまとめ、成果を公表する。
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