2018 Fiscal Year Annual Research Report
Construction of Non-natural biosynthetic system by using enzyme located DNA nanostructure
Publicly Offered Research
| Project Area | Creation of Complex Functional Molecules by Rational Redesign of Biosynthetic Machineries |
|---|
| Project/Area Number |
17H05440
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
中田 栄司 京都大学, エネルギー理工学研究所, 准教授 (70467827)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | 分子コンビナート / アダプター / DNAナノ構造体 / 代謝反応 / 非天然化合物 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、微生物が有する天然化合物合成システムを模倣して、試験管内で非天然骨格を有する生理活性物質を合目的に合成するシステムを構築することを目的としている。本研究を開始するまでに我々が「分子コンビナート」として開発してきた複数種類の酵素をDNAナノ構造体上に配置した高効率な物質変換システムを応用し、様々な由来の酵素を組み合わせることでDNAナノ構造体上で人工代謝経路「分子コンビナート」を構築する。
前年度までに、複数種類の酵素を共有結合で安定に配置することができる直交性を有する「DNA結合性アダプター(共有結合型)」を開発し、3種類の酵素を実際に狙った位置に高収率で配置することに成功した。その際に得られた研究成果により、4種類以上の酵素を配置するために必須となるDNA結合アダプター(共有結合型)の機能拡張に有効な戦略を見出していた。そこで本年度は、実際にその戦略に基づいて同一の共有結合型部位を持つDNA結合性アダプター(共有結合型)を設計・調製し、機能評価をおこなった。その結果、従来の問題点(DNA配列選択的な配置場所の制御が困難であること)を解決したDNA塩基配列選択的なDNA結合性アダプター(共有結合型)の開発に成功した。この戦略と従来の方法論の組み合わせにより、4種類以上の酵素の配置が実現できるようになった。さらに、共有結合モジュールの反応性を制御することでも拡張することができることを見出し、その機能評価をおこなっており、これが実現できれば、倍の組み合わせ(8種類)のDNA結合性アダプター(共有結合型)を手にすることができる。また、酵素を1分子ずつ最大35分子配置できるDNAナノ構造体上にDNA結合アダプター(共有結合型)を効率よく配置できることを確認した。
|
| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
|
