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2016 年度 実績報告書

植物ポリケタイド骨格形成酵素群の触媒機能の拡張と分子多様性の創出

研究課題

研究課題/領域番号 26282210
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) 2014-04-01 – 2017-03-31
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
研究実績の概要

昨年度までの研究過程において、ヘキサノイルCoAとマロニルCoAを基質として、アサ由来オリベトール酸閉環酵素(OAC)とキダチアロエ由来オクタケタイド合成酵素(OKS)の共反応を行うと、ヘキサノイルCoAに6分子のマロニルCoAが縮合して生成したと推察される未知化合物が生産されることを見いだしていた。また、ヘキサノイルCoAよりも炭素鎖の短いブチリルCoAや炭素鎖の長いオクタノイルCoAをヘキサノイルCoAの代わりにOACとOKSに作用させた場合には、OACの関与によって生成したと考えられる化合物が生産されないものの、OKSのみで生産されたと考察できる複数の未知化合物を見いだしていた。本年度は、これらの未知化合物の構造決定を目指し、大スケールで酵素反応を行い、HPLCで精製した本化合物についてNMRによる構造決定を試みた。まず、OACの関与によって生成する化合物について構造解析を行ったところ、本化合物はヘキサノイルCoAに6分子のマロニルCoAが縮合して生成したナフタレン誘導体であることがほぼ確定できた。次に、OKSにイソブチリルCoAとマロニルCoAを基質として作用させた場合に生成する未知化合物について構造解析を行ったところ、このうちの一つは、イソブチリルCoAに7分子のマロニルCoAが縮合して生成したSEK4bアナログであることが判明した。現在、他の未知化合物の構造決定を進めている。一方、昨年度のOACのX線結晶構造解析の課程においてペンチル結合ポケットに変異を導入したOAC変異酵素を用い、ヘキサノイルCoAよりも炭素鎖の短いブチリルCoAやイソブチルCoAとマロニルCoAを基質としてOKSとの共反応を行ったが、あらたな化合物の生成は確認出来なかった。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 5件、 招待講演 6件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Hasanuddin University(Indonesia)

    • 国名
      インドネシア
    • 外国機関名
      Hasanuddin University
  • [雑誌論文] Filamenting temperature-sensitive mutant Z inhibitors from Glycyrrhiza glabra and their inhibitory mode of action2017

    • 著者名/発表者名
      T. Matsui, S. Lallo, K. Nisa, H. Morita.
    • 雑誌名

      Bioorg Med Chem Lett

      巻: 27 ページ: 1420-1424

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2017.01.095.

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A novel class of plant type III polyketide synthase involved in orsellinic acid biosynthesis from Rhododendron dauricum2016

    • 著者名/発表者名
      F. Taura, M. Iijima, E. Yamanaka, H. Takahashi, H. Kenmoku, H. Saeki, S. Morimoto, Y. Asakawa, F. Kurosaki, H. Morita.
    • 雑誌名

      Front Plant Sci

      巻: 7 ページ: 1452

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Structural insight into the enzymatic formation of bacterial stilbene2016

    • 著者名/発表者名
      T. Mori, K. T. Awakawa, Shimomura, Y. Saito, D. Yang, H. Morita, I. Abe.
    • 雑誌名

      Cell Chem Biol

      巻: 23 ページ: 1468-1479

    • DOI

      10.1016/j.chembiol.2016.10.010.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Manipulation of plant polyketide-producing enzymes to produce new compounds2016

    • 著者名/発表者名
      H. Morita
    • 学会等名
      The 1st International Conference on Environmental Science and Pollution for 96th Anniversary of University of Yangon
    • 発表場所
      Yangon, Myanmar
    • 年月日
      2016-12-12 – 2016-12-13
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Structure basis for novel plant polyketide cyclase2016

    • 著者名/発表者名
      H. Morita
    • 学会等名
      The 6th International Symposium in Phyochemicals-Bioactivities and Disease Preventation of Phyochemicals and Natural Produts for Health
    • 発表場所
      Chiayi, Taiwan
    • 年月日
      2016-11-25 – 2016-11-26
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] アサ由来ポリケタイド閉環酵素のポリケタイド閉環機構の解明2016

    • 著者名/発表者名
      松井崇,楊新美,周暁希,児玉猛,森貴裕,野口博司,阿部郁朗,森田洋行
    • 学会等名
      日本結晶学会平成28年度年会および会員総会
    • 発表場所
      水戸
    • 年月日
      2016-11-18
  • [学会発表] Manipulation of plant polyketide-producing enzymes to produce new compounds2016

    • 著者名/発表者名
      H. Morita
    • 学会等名
      International Meeting 2016 of the Plant Resources Society of Korea
    • 発表場所
      Jecheon, Korea
    • 年月日
      2016-09-29
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Crystal structure analysis of novel plant cyclase2016

    • 著者名/発表者名
      H. Morita
    • 学会等名
      Korea-China-Japan Joint Symposium in Pharmaceutical Sciences
    • 発表場所
      Jecheon, Korea
    • 年月日
      2016-09-28
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 植物ポリケタイド骨格形成酵素群の機能多様性に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      森田洋行
    • 学会等名
      第63回日本生薬学会年会
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      2016-09-24 – 2016-09-25
    • 招待講演
  • [学会発表] Prenylation of alkaloids by exploiting indole prenyltransferase for drug discovery2016

    • 著者名/発表者名
      H. Morita
    • 学会等名
      55th Anniversary of National Institute of Medicinal Material Conference
    • 発表場所
      Hanoi, Vietnam
    • 年月日
      2016-04-13 – 2016-04-14
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 富山大学和漢医薬学総合研究所 天然物化学分野

    • URL

      http://www.inm.u-toyama.ac.jp/napc/index.html

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公開日: 2018-01-16  

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