2023 Fiscal Year Annual Research Report
複数の遺伝子領域が関与する糸状菌二次代謝物の構造多様化機構の解明
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21K14795
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| Research Institution | University of Shizuoka |
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Principal Investigator |
岸本 真治 静岡県立大学, 薬学部, 講師 (40814330)
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2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | アズラクトン / NRPS / CTドメイン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度までの研究により、AlsidEによって反応性の高い化合物フマリルアズラクトンが生合成されること、AlsidEとは全く異なる遺伝子領域に存在するAlterクラスターが生合成するキノン化合物とフマリルアズラクトンが非酵素的に反応することでレントフラニンとフミマイシンが生合成されることを明らかにしている。本年度においてはAlSidEおよびその類縁酵素であるAlFtpAについて詳細な解析を行った。
AlFtpAはAspergillus fumigatusにおいてフマリルチロシンを生合成する酵素として報告されたFtpAのオーソログであり、これまでに解析したAlSidEとも高い相同性を有していた。このことからAlFtpAもまたアズラクトンを生合成すると予想された。大腸菌で発現させることによりAlFtpAを取得し、AlSidEと同様にメトキシヒドロキノンを添加した条件でin vitro反応を行うとフミマイシン様の化合物の生成が確認されたことからアズラクトンの生成が確認された。
続いてアズラクトンの生成がNRPSのC末端に存在するCTドメインに依存しているかを確認するために保存されているAsp残基およびHis残基に変異を導入して酵素活性試験を行うと、いずれの酵素においても活性の消失が確認された。これによりCTドメインがアズラクトン生成に重要であることが明らかとなった。
今後、酵素の立体構造を解析してアズラクトン形成に特有な構造を明らかにすることで新たなアズラクトンの探索が容易となり、それによって生産される多様な二次代謝物の取得が可能になると期待される。
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