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2014 年度 実績報告書

ノトアミド類の生合成経路と生合成マシナリーの解明

公募研究

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 25108719
研究機関熊本大学

研究代表者

塚本 佐知子  熊本大学, 大学院生命科学研究部, 教授 (40192190)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード鏡像異性体 / 生合成 / Aspergillus / Diels-Alderase
研究実績の概要

私たちは、能登半島で採集したAspergillus protuberusとハワイのキノコから単離したA. amoenus において、プレニル化インドールアルカロイドであるnotoamides Bとstephacidin Aの鏡像異性体が生産されていることを既に明らかにしている。鏡像異性体はDiels-Alderaseの関与により生合成されていると考えられるので、それら真菌の生合成遺伝子クラスターを解析したところ、notoamideの生合成に関与している遺伝子の相同性は71%であった。そこで、推定される生合成前駆体を用いた取り込み実験に加えて、発現させた酵素を用いた変換実験を行ない、鏡像異性体の生合成機構の解明を行った。以前から、2種の真菌においてversicolamide Bについては同じ(+)-体を生合成していることが不思議に思われていたが、最近A. amoenusの菌体から、versicolamide B の前駆体である6-epi-stephacidin Aの (+)-体と(-)-体が1:2.3の割合で得られた。この結果は、A. amoenusでは6-epi-stephacidin Aの両鏡像異性体が生合成されていることを示唆している。そして、A. amoenusではnotoamide S から(-)-notoamide Tを経てexo体である(-)-stephacidin Aと(+)-notoamide Bが生成するが、endo体に関しては6-epi-notoamide Tの鏡像異性体の両方が生成し、ピラン環が形成された後(+)-6-epi-stephacidin Aからピナコール転位が進行して (+)-versicolamide B が生成するが、その一方で、(-)-6-epi-stephacidin Aから先の反応は進行しないことを示しているといえる。すなわち、(+)-6-epi-stephacidin Aに対する酵素は存在するが、その鏡像異性体に対する酵素は存在していないと考えられる。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Bioconversions of 6-epi-notoamide T produces metabolites of unprecedented structures in a marine-derived Aspergillus sp.2015

    • 著者名/発表者名
      H. Kato, T. Nakahara, M. Yamaguchi, I. Kagiyama, J. M. Finefield, J. D. Sunderhaus, D. H. Sherman, R. M. Williams, S. Tsukamoto
    • 雑誌名

      Tetrahedron Lett.

      巻: 56 ページ: 247-251

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2014.11.083

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Isolation of notoamide S and enantiomeric 6-epi-stephacidin A from the terrestrial fungus Aspergillus amoenus: Biogenetic implications.2015

    • 著者名/発表者名
      H. Kato, T. Nakahara, K. Sugimoto, K. Matsuo, I. Kagiyama, J. C. Frisvad, D. H. Sherman, R. M. Williams, S. Tsukamoto
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 17 ページ: 700-703

    • DOI

      10.1021/ol5037198

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Aspergillus amoenusが産生するインドールアルカロイドversicolamide Bおよび6-epi-stephacidin Aの光学純度と生成機構の考察2015

    • 著者名/発表者名
      加藤光、松尾佳苗、中原高志、塚本佐知子
    • 学会等名
      日本薬学会第135回年会
    • 発表場所
      神戸(神戸学院大学・兵庫医療大学)
    • 年月日
      2015-03-25 – 2015-03-28
  • [学会発表] Aspergillus taichungensisから得られた新規notoamide 類縁体の構造2015

    • 著者名/発表者名
      賀儀山一平、加藤光、塚本佐知子
    • 学会等名
      日本薬学会第135回年会
    • 発表場所
      神戸(神戸学院大学・兵庫医療大学)
    • 年月日
      2015-03-25 – 2015-03-28
  • [学会発表] Aspergillus taichungensisから得られた新規Notoamide類縁体の構造と推定生合成経路について2014

    • 著者名/発表者名
      賀儀山一平、加藤光、塚本佐知子
    • 学会等名
      第31回日本薬学会九州支部大会
    • 発表場所
      福岡(第一薬科大学)
    • 年月日
      2014-12-06 – 2014-12-07
  • [学会発表] 2種類の真菌が産生する鏡像異性体の発見と研究の展開2014

    • 著者名/発表者名
      塚本佐知子
    • 学会等名
      日本薬学会北陸支部特別講演
    • 発表場所
      金沢(金沢大学自然科学研究科)
    • 年月日
      2014-04-25
    • 招待講演
  • [備考] 熊本大学大学院生命科学研究部天然薬物学分野ホームページ

    • URL

      http://kumamoto-natmed.net/index.html

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公開日: 2016-06-01  

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