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Engineered biosynthesis based on functional redesign of aromatic prenyltransferases

基于芳香异戊二烯转移酶功能重新设计的工程生物合成

基本信息

批准号：
21K06627
负责人：
田浦太志
金额：
$ 2.66万
依托单位：
University of Toyama
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では大麻由来プレニル基転移酵素CsPT4が生理的な基質のolivetolic acid（OLA）およびGPP以外に広範な基質を受容し、新規化合物を含む多数のプレニル化ポリフェノールを生成することを確認している。本年度はこれら生成物について、ヒト膵がん細胞を用いた低栄養条件下での細胞毒性試験を検討した。膵がん細胞は低栄養条件を克服することで悪性化することから、本条件で細胞毒性を示す化合物は抗がん剤の候補となる。本検討の結果、芳香族基質のOLAが全く細胞毒性を示さなかったのに対し、プレニル化生成物はいずれも顕著な細胞毒性を示し、中でもFPPとの反応で得られたファルネシル化OLAに最も高い活性を確認した。すなわちCsPT4は抗がん作用を有するプレニル化合物の酵素合成に適用可能であることを明らかにした。また、本研究で新たに同定したアギ由来O-プレニル基転移酵素FaPT1のキャラクタリゼーションを検討した。FaPT1はクマリンのumbelliferoneにFPP由来のファルネシル基を転移することで、抗がん作用の報告されたumbellipreninを合成する酵素である。本年度の検討から、本酵素はumbelliferone以外にクマリン骨格を有するbergaptolを受容可能であり、またFPPとは鎖長の異なるGPPやGGPPをも基質としてプレニル基を転移可能という広範な基質特異性を示すことを明らかとした。すなわち本酵素は各種プレニル化クマリンの合成に適用可能と考えられる。また植物プレニル基転移酵素は大部分が葉緑体に局在して非メバロン酸経路由来のプレニル基質を利用するが、本酵素は小胞体膜に局在してメバロン酸経路由来のFPPを利用することを明らかにした。以上のように本研究ではCsPT4反応生成物の生物活性に知見を得るとともに、FaPT1の諸性質を解明することができた。

In this study, the origin of marijuana, the genomic olivetolic acid (OLA) of the physiology of transferase GPP, the tolerance of genes other than GPP, and the formation of novel compounds containing the majority of hemp were confirmed. This year, the products and cells of this year have been used under the condition of low toxicity. The cytotoxicity of this condition indicates that the compound is resistant to phenotypic acid. The results of this study showed that the total cytotoxicity of aromatic OLA showed that the highest activity of OLA was confirmed by the determination of the highest activity of OLA. The results showed that the results of this study showed that the total cytotoxicity of aromatic compounds, the total cytotoxicity of aromatic compounds, the chemical products of aromatic compounds, The antitumor effect of CsPT4 has been tested by the synthesis of enzymes. In this study, the origin of the gene transfer enzyme FaPT1 was determined in this study. The origin of FaPT1, umbelliprenin, umbelliferone, enzyme synthesis, enzyme synthesis. In the current year, in addition to the enzyme umbelliferone, there is a possibility that the bergaptol will be tolerated, and that the FPP will affect the performance of the GPP. This enzyme is used in the synthesis of all kinds of enzymes. Most of the enzyme transferases are found in plants and plants, and most of them are involved in the pathways of acid. In this enzyme, the microsomal membrane is used in the pathway of acid, and the enzyme is used in FPP. In this study, the biological activity of the products of CsPT4 was obtained. The results showed that the bioactivity of the products was determined by FaPT1.