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2015 Fiscal Year Annual Research Report

次世代天然化合物導出を指向した新規生合成ロジックの構築

Research Project

Project/Area Number 24380052
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

高橋 俊二  国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, ユニットリーダー (30311608)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 奥村 英夫  公益財団法人高輝度光科学研究センター, タンパク質結晶解析推進室, 研究員 (90377903)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2016-03-31
Keywords生合成 / スピロアセタール / アルキルマロニルCoA / リベロマイシン / 放線菌 / ポリケチド / CoA リガーゼ
Outline of Annual Research Achievements

I. スピロアセタール形成機構の解明:RevG、RevJ結晶化条件の検討を継続して行った。酵素の安定性を向上させるためにいくつかの精製条件を検討し、RevG, RevJ収率をさらに改善することが出来た。得られた酵素を用いて結晶条件を検討した。
II. 新規エステル化酵素反応の解明:同一転写ユニットを形成し、遺伝子破壊実験により反応への関与が示唆されているRevK, L, Mをそれぞれ精製し複合酵素反応を検討した。各酵素は非常に不安定であることから、精製手法を確立することが重要であった。そこで、本年度は高活性の酵素を取得するために、精製条件の検討を行った。
III. アルキルマロニルCoA生合成機構の解明:RevRを精製しその反応を検討した結果、脂肪酸生合成の初期反応に関わる酵素であることが示唆されているが、反応検出系の構築が困難であるため、反応動力学的な解析は今後の課題である。また、精製RevSを用いて、脂肪酸基質、CoA、及びACPとの反応性をさらに詳細に解析した。その結果、RevSはアミノ酸配列からACP-ligaseと予想されたが、様々な遊離の中鎖脂肪酸をアシルCoA体に変換できるCoA-ligaseであり、ACP-ligaseではないことを明らかにした。還元カルボキシル化酵素(RevT)を用いて生化学的に基質特異性を検討したところ、アシルCoAのみを基質にすることを確認した。これまでの遺伝子破壊実験に加えて、生化学解析からリベロマイシン類の構造多様化に関わるアルキル側鎖生合成にはRevS, RevTが重要な機能を担うことを明らかにした。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (7 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Identification of middle chain fatty acyl-CoA ligase responsible for the biosynthesis of 2-alkylmalonyl-CoAs for polyketide extender unit2015

    • Author(s)
      Miyazawa T., Takahashi S., Kawata A., Panthee S., Hayashi T., Shimizu T., Nogawa T., and Osada H.
    • Journal Title

      J. Biol. Chem.

      Volume: 290 Pages: 26994-27011

    • DOI

      10.1074/jbc.M115.677195

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Verticilactam生合成遺伝子クラスター異種発現による新規類縁体の同定2016

    • Author(s)
      ○高橋 俊二 , 寺井 淳高, 野川 俊彦, 天貝 啓太, 二村 友史、橋本 絢子, 新家 一男, 池田 治生, 川崎 寿, 長田 裕之
    • Organizer
      日本農芸化学会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター (札幌)
    • Year and Date
      2016-03-27 – 2016-03-30
  • [Presentation] Characterization of middle chain fatty acyl-CoA ligase responsible for the biosynthesis of 2-alkylmalonyl-CoAs for polyketide extender unit2016

    • Author(s)
      Miyazawa H, Takahashi S, Shimizu T, Nogawa T, Osada H
    • Organizer
      The 8th Korea-Japan Chemical Biology symposium
    • Place of Presentation
      Pacific Hotel Okinawa (Naha, Okinawa)
    • Year and Date
      2016-01-18 – 2016-01-19
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Discovery of a new enzyme involved in the stereoselective decalin formation during equisetin biosynthesis2016

    • Author(s)
      Kato N, Nogawa T, Hirota H, Takahashi S, Jang JH, Ahn JS, Osada H
    • Organizer
      The 8th Korea-Japan Chemical Biology symposium
    • Place of Presentation
      Pacific Hotel Okinawa(Naha, Okinawa)
    • Year and Date
      2016-01-18 – 2016-01-19
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Terpenoid biosynthetic platform in Streptomyces reveromyceticus2015

    • Author(s)
      Panthee S, Khalid A, Takagi H, Shirai T, Kondo A, Osada H and Takahashi S
    • Organizer
      放線菌学会
    • Place of Presentation
      富山国際会議場 (富山)
    • Year and Date
      2015-09-07 – 2015-09-08
  • [Presentation] ポリケチド伸長単位生合成に関与する脂肪酸活性化酵素の機能解析2015

    • Author(s)
      宮澤 岳、高橋 俊二、長田 裕之
    • Organizer
      放線菌学会
    • Place of Presentation
      富山国際会議場 (富山)
    • Year and Date
      2015-09-07 – 2015-09-08
  • [Remarks] 天然物生合成研究ユニット

    • URL

      http://www.csrs.riken.jp/jp/labs/npbu/index.html

URL: 

Published: 2017-01-06  

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