新規酵素群の探索を軸とするイソプレノイド分子多様性の拡充

2013 年度 実績報告書

• 研究領域: 生合成マシナリー：生物活性物質構造多様性創出システムの解明と制御
• 研究課題/領域番号: 25108709
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 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): 2013-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: イソプレノイド / テルペノイド / 生合成

研究概要

Bacillus属細菌が生産する未知イソプレノイドを単離・構造決定したところ、ファルネシルファルネシルアセトンであった。天然物としてファルネシルファルネシルアセトンを見出したのは初めての例であった。したがって、ファルネシルファルネシルアセトンの生合成酵素は完全に未知である。今後、新規酵素であるファルネシルファルネシルアセトン合成酵素の探索研究を行っていく予定である。新型メナキノン修飾酵素の発掘に関しては、納豆菌の生産するメナキノンの単離・構造決定を進行中である。新型セスキテルペン環化酵素に関しては、B. pumilusからセスキテルペンを検出することが出来なかった。

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

新規酵素であるファルネシルファルネシルアセトン合成酵素の存在が示唆されるまで研究が進んだ。来年度、新型酵素の発見が期待されるため。

今後の研究の推進方策

ファルネシルファルネシルアセトン合成酵素を同定し、ホモログのゲノムマイニング、基質許容性解析・多機能性解析、酵素改変による非天然型創出、新規・非天然型天然物の生理活性を推進していく。

研究成果

• [雑誌論文] Unique biosynthesis of sesquarterpenes (C35 terpenes) (2013)
  • 著者名/発表者名: T. SATO
  • 雑誌名: Bioscience Biotechnology, and Biochemistry 巻: 77 ページ: 1155-1159
  • DOI: 10.1271/bbb.130180
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cyclization of squalene from both termini: identification of an onoceroid synthase and enzymatic synthesis of ambrein (2013)
  • 著者名/発表者名: D. UEDA, T. HOSHINO and T. SATO
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 巻: 135 ページ: 18335-18338
  • DOI: 10.1021/ja4107226
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enzymatic syntheses of unnatural head-to-tail pentacyclic triterpenes by tetraprenyl-beta-curcumene cyclase (2013)
  • 著者名/発表者名: W. OKAMOTO and T. SATO
  • 雑誌名: Tetrahedron Letters 巻: 54 ページ: 6747-6750
  • DOI: 10.1016/j.tetlet.2013.09.135
  • 査読あり
• [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: 10.1002/cbic.201300035
  • 査読あり
• [学会発表] スクアレンの両末端環化：オノセロイド合成酵素の初めての同定および龍涎香主成分ambreinの酵素合成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 上田大次郎、星野力、佐藤努
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 明治大学
  • 年月日: 20140329-20140329
• [学会発表] Biosynthesis of Sesquarterpenes (C35 Terpenes): Identifications of a New Terpene Cyclase and a Bifunctional Terpene Cyclase (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 努
  • 学会等名: 1st US-Japan Seminar on the Biosynthesis of Natural Products For Young Researcher
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 20140303-20140303
• [学会発表] 新規酵素群の探索を軸とするイソプレノイド分子多様性の拡充 (2013)
  • 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6回公開シンポジウム
  • 発表場所: 千葉大学
  • 年月日: 20131206-20131206
• [学会発表] セスクアテルペン環化酵素の部位特異的変異および非天然型テルペンの創出 (2013)
  • 著者名/発表者名: 上田大次郎・岡本 渉・山本彩乃・遠塚悠輔・品田哲郎・仲野千秋・佐藤 努
  • 学会等名: 第57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: 埼玉大学
  • 年月日: 20131006-20131006
• [学会発表] Bacillus clausii由来のE型プレニル鎖伸長酵素の機能同定による非環状テルペン生合成経路 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山鹿宏彰・遠塚悠輔・品田哲郎・仲野千秋・佐藤 努
  • 学会等名: 第２３回イソプレノイド研究会例会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 20130914-20130914
• [学会発表] セスクアテルペン生合成：テトラプレニル-β-クルクメン合成酵素の部位特異的変異およびテトラプレニル-β-クルクメン環化酵素による非天然型トリテルペンの創出 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡本 渉・山本彩乃・上田大次郎・仲野千秋・佐藤 努
  • 学会等名: 第２３回イソプレノイド研究会例会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 20130914-20130914
• [学会発表] Mycobacterium属由来のセスクアテルペン生合成経路の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 上田大次郎・小野恵梨・尾崎真夢・仲野千秋・佐藤 努
  • 学会等名: 第２３回イソプレノイド研究会例会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 20130914-20130914
• [学会発表] 新規酵素群の探索を軸とするイソプレノイド分子多様性の拡充 (2013)
  • 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5回公開シンポジウム
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 20130615-20130615
• [備考] 新潟大学研究者総覧
  • URL: http://researchers.adm.niigata-u.ac.jp/html/363_ja.html
• [産業財産権] アンブレインの製造方法 (2013)
  • 発明者名: 佐藤努・上田大次郎・星野力
  • 権利者名: 佐藤努・上田大次郎・星野力
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2013-184143
  • 出願年月日: 2013-09-05