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2018 年度 実績報告書

糸状菌生合成電子環化酵素の機能と構造解析

公募研究

研究領域生物合成系の再設計による複雑骨格機能分子の革新的創成科学
研究課題/領域番号 17H05449
研究機関岩手医科大学

研究代表者

藤井 勲  岩手医科大学, 薬学部, 教授 (70181302)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
キーワード電子環化酵素 / 糸状菌 / 生合成
研究実績の概要

二次代謝産物生合成における電子環状化・付加反応を触媒する酵素の機能解析と構造解析を目的として、本年度はポリケタイド合成酵素ShmAおよびShmAが生産するpreshimalactoneの酸化酵素ShmBについて酵母での異種発現系の構築を中心に研究を進めた。
糸状菌E. variecolorの遺伝子であるshmAはイントロンを持つことから、shimalactoneを生産する麹菌のshmA、shmB共発現形質転換体より、shmAのmRNAを調製し、イントロンが1ヶ所であることを確認した。同様にshmB cDNAも取得し、これらを酵母発現ベクターに導入した。まず、PKS発現用宿主Sc BJ5464-npgAでのshmA発現を試みたが、preshimalactoneの生産は認められなかった。その原因として、A. nidulans由来のnpgAがShmAを認識しない可能性を考え、ShmAが発現しているA. oryzaeよりそのphosphopantetheine転移酵素遺伝子を検索し、npgAと45%相同性を示すapt遺伝子を見出した。次いで、Sc BJ5464株でshmAとaptを共発現させて、5’-UTR配列、プロモーターなど種々の検討してpreshimalactoneの生産を検討したが、確認するには至らなかった。
一方、preshimalactone oxideが酸性条件下にエポキサイドが開環すると考え、この中間体から非酵素的にshimalactoneが生成するかどうかについて、東京大学薬学系研究科の内山教授との共同研究を行い、計算化学的に進行可能であることを明らかにした。
また、ShmBおよびソラナピロン合成酵素Sol5のタバコ培養細胞での発現についても検討し、遺伝子導入株を取得と発現の確認を進めている。

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 学会発表 (2件) 備考 (1件)

  • [学会発表] Emericella variecolor GF10のメロテルペノイド生合成遺伝子クラスター2019

    • 著者名/発表者名
      内藤未早妃、工藤 萌、千葉 環、松川美保、宮 彩子、橋元 誠、林 宏明、藤井 勲
    • 学会等名
      第138年会日本薬学会
  • [学会発表] ユビキチン活性化酵素の選択的阻害剤himeic acid AのpH依存的生成とhimeic acids B, Cへの非酵素的変換2018

    • 著者名/発表者名
      勝木理子、田原由莉歌、加藤 光、橋元 誠、藤井 勲、塚本佐知子
    • 学会等名
      第60回天然有機化合物討論回
  • [備考] 岩手医科大学薬学部・天然物化学分野ホームページ

    • URL

      http://inpc.iwate-med.ac.jp/iNPC_IMU/HOME.html

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公開日: 2019-12-27  

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